DE102016203516A1 - Electromagnetically actuated inlet valve and high-pressure pump with inlet valve - Google Patents

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Abstract

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, vorgeschlagen. Das Einlassventil (24) weist ein Ventilglied (34) auf, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Es ist ein elektromagnetischer Aktor (60) vorgesehen, durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist und wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) über ein hülsenförmiges Bauteil (90) miteinander verbunden sind. Zwischen dem Magnetanker (68) und dem diesem zugewandten Ende des Magnetkerns (66) ist ein scheibenförmiges Zwischenelement (92) angeordnet, das mit dem hülsenförmigen Bauteil (90) verbunden ist. Durch das scheibenförmige Zwischenelement (92) wird die Belastung des Magnetkerns (66) beim Anschlag des Magnetankers (68) verringert. Das Zwischenelement (92) ist aus einem nichtmagnetischen Werkstoff hergestellt, so dass durch dieses auch eine magnetische Trennung zwischen Magnetanker (68) und Magnetkern (66) bewirkt wird.An electromagnetically actuatable inlet valve (24) for a high-pressure pump, in particular a fuel injection system, is proposed. The inlet valve (24) has a valve member (34) which is movable between an open position and a closed position. An electromagnetic actuator (60) is provided, by means of which the valve member (34) is movable, wherein the electromagnetic actuator (60) has a magnet armature (68) acting at least indirectly on the valve member (34), a magnet coil surrounding the magnet armature (68) (64) and a magnetic core (66) on which the magnet armature (68) at least indirectly comes to rest when current flows through the magnetic coil (64), wherein the magnet armature (68) is guided displaceably in a carrier element (78) and wherein the carrier element (78) and the magnetic core (66) via a sleeve-shaped member (90) are interconnected. Between the magnet armature (68) and the end facing the magnetic core (66), a disc-shaped intermediate element (92) is arranged, which is connected to the sleeve-shaped member (90). By the disc-shaped intermediate element (92), the load of the magnetic core (66) is reduced when the magnet armature (68). The intermediate element (92) is made of a non-magnetic material, so that this is also a magnetic separation between the armature (68) and magnetic core (66) is effected.

Description

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.The invention relates to an electromagnetically operable inlet valve for a high pressure pump, in particular a fuel injection system, according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a high pressure pump with such an inlet valve.

Stand der TechnikState of the art

Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, ist durch die DE 10 2014 200 339 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zur Steuerung zusammenwirkt und das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. In seiner Schließstellung kommt das Ventilglied am Ventilsitz zur Anlage. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied wirkenden Magnetanker, eine den Magnetanker umgebende Magnetspule und einen Magnetkern auf. Der Magnetanker ist in einem Trägerelement verschiebbar geführt, wobei das Trägerelement und der Magnetkern über ein hülsenförmiges Bauteil miteinander verbunden sind. Bei Bestromung der Magnetspule ist der Magnetanker gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbar und kommt zumindest mittelbar am Magnetkern zur Anlage. Wenn der Magnetanker direkt am Magnetkern zur Anlage kommt, so kann dies zu sogenanntem magnetischem Kleben führen und eine Bewegung des Magnetankers weg vom Magnetkern wird hierdurch erschwert. Dies kann zu Verzögerungen bei der Bewegung des Magnetankers und somit zu Funktionsbeeinträchtigungen des Einlassventils führen. Außerdem kann es beim Anschlagen des Magnetankers am Magnetkern zu hohen Belastungen dieser beiden Bauteile sowie der Verbindung zwischen dem Trägerelement und dem Magnetkern kommen, was über eine längere Betriebsdauer zu Beschädigungen der Verbindung zwischen dem Magnetkern und dem Trägerelement führen kann, wodurch die Funktionsfähigkeit des Einlassventils beeinträchtigt werden kann. Der Magnetkern muss dabei gegebenenfalls aufwendig bearbeitet werden um eine ausreichende Verschleißbeständigkeit zu erreichen. An electromagnetically actuated intake valve for a high-pressure pump of a fuel injection system, is characterized by the DE 10 2014 200 339 A1 known. The high-pressure pump has at least one pump element with a pump piston driven in a stroke movement, which delimits a pump working space. The pump working space can be connected to an inlet for the fuel via the inlet valve. The inlet valve comprises a valve member which cooperates with a valve seat for control and which is movable between an open position and a closed position. In its closed position, the valve member comes to rest against the valve seat. Furthermore, the inlet valve comprises an electromagnetic actuator, through which the valve member is movable. The electromagnetic actuator has an armature acting at least indirectly on the valve member, a magnetic coil surrounding the magnet armature and a magnetic core. The magnet armature is displaceably guided in a carrier element, wherein the carrier element and the magnetic core are connected to each other via a sleeve-shaped component. When the solenoid is energized, the armature is movable against the force of a return spring and comes at least indirectly on the magnetic core to the plant. If the magnet armature comes directly to the magnetic core to the plant, this can lead to so-called magnetic bonding and movement of the magnet armature away from the magnetic core is made more difficult. This can lead to delays in the movement of the armature and thus to functional impairments of the intake valve. In addition, it can lead to high loads of these two components and the connection between the support member and the magnetic core when hitting the magnet armature on the magnetic core, which over a longer period of operation may cause damage to the connection between the magnetic core and the support element, whereby the operability of the inlet valve impaired can be. If necessary, the magnetic core has to be elaborately machined in order to achieve sufficient wear resistance.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch das Zwischenelement eine direkte Anlage am Magnetkern vermieden ist, so dass dessen Belastung verringert ist. Durch die Verbindung des Zwischenelements mit dem hülsenförmigen Bauteil ist für dieses kein zusätzlicher Montageschritt erforderlich und dieses wird direkt bei der Montage des hülsenförmigen Bauteils zwischen dem Magnetanker und dem Magnetkern positioniert. The inlet valve according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that a direct contact with the magnetic core is avoided by the intermediate element, so that its load is reduced. The connection of the intermediate element with the sleeve-shaped component no additional assembly step is required for this and this is positioned directly in the assembly of the sleeve-shaped member between the armature and the magnetic core.

In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist eine magnetische Trennung erreicht, so dass ein Kleben des Magnetankers am Magnetkern vermieden und die Funktion des Einlassventils verbessert ist. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 oder 4 ist eine einfache Verbindung des Zwischenelements mit dem hülsenförmigen Bauteil ermöglicht. Die Ausbildung gemäß Anspruch 6 hat den Vorteil, dass der Aufwand zur Erzeugung des hülsenförmigen Bauteils vereinfacht ist, da dieses nicht als separates Bauteil ausgeführt ist. In the dependent claims advantageous refinements and developments of the inlet valve according to the invention are given. The embodiment according to claim 2, a magnetic separation is achieved, so that sticking of the armature on the magnetic core avoided and the function of the inlet valve is improved. Due to the design according to claim 3 or 4, a simple connection of the intermediate element with the sleeve-shaped component is made possible. The embodiment according to claim 6 has the advantage that the effort for producing the sleeve-shaped component is simplified, since this is not designed as a separate component.

Zeichnungdrawing

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, 2 in vergrößerter Darstellung einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit einem Einlassventil der Hochdruckpumpe, 3 einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt in weiter vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel und 4 den Ausschnitt III gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Several embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying drawings. Show it 1 a schematic longitudinal section through a high-pressure pump, 2 in an enlarged view a in 1 labeled II section with an inlet valve of the high pressure pump, 3 one in 2 Section III in a further enlarged view according to a first embodiment and 4 the detail III according to a second embodiment.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

In 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraftstoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 eines Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pumpenarbeitsraum 18 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine Antriebswelle 20 mit einem Nocken 22 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 24 mit einem Kraftstoffzulauf 26 verbindbar und über ein Auslassventil 28 mit einem Speicher 30. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 18 bei geöffnetem Einlassventil 24 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 verdrängt und in den Speicher 30 gefördert. In 1 is a fragmentary illustrated a high-pressure pump, which is provided for fuel delivery in a fuel injection system of an internal combustion engine. The high-pressure pump has at least one pump element 10 on, which in turn is a pump piston 12 has, which is driven by a drive in a lifting movement, in a cylinder bore 14 a housing part 16 the high-pressure pump is guided and in the cylinder bore 14 a pump workroom 18 limited. As a drive for the pump piston 12 can be a drive shaft 20 with a cam 22 or eccentric be provided on which the pump piston 12 directly or via a plunger, for example a roller tappet, supported. The pump workroom 18 is via an inlet valve 24 with a fuel feed 26 connectable and via an outlet valve 28 with a memory 30 , During the suction stroke of the pump piston 12 can the pump work space 18 with the inlet valve open 24 be filled with fuel. During the delivery stroke of the pump piston 12 gets out of the pump workspace by this fuel 18 displaced and in the memory 30 promoted.

Im Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe schließt sich wie in 2 dargestellt an die Zylinderbohrung 14 auf deren dem Pumpenkolben 12 abgewandter Seite eine Durchgangsbohrung 32 mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung 14 an, die auf der Außenseite der Gehäuseteils 16 mündet. Das Einlassventil 24 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 34 auf, das einen in der Durchgangsbohrung 32 verschiebbar geführten Schaft 36 und einen im Durchmesser gegenüber dem Schaft 36 größeren Kopf 38 aufweist, der im Pumpenarbeitsraum 18 angeordnet ist. Am Übergang von der Zylinderbohrung 14 zur Durchgangsbohrung 32 ist am Gehäuseteil 16 ein Ventilsitz 40 gebildet, mit dem das Ventilglied 34 mit einer an seinem Kopf 38 ausgebildeten Dichtfläche 42 zusammenwirkt. In the housing part 16 The high pressure pump closes as in 2 shown on the cylinder bore 14 on the pump piston 12 opposite side a through hole 32 with a smaller diameter than the cylinder bore 14 on the outside of the housing part 16 empties. The inlet valve 24 has a piston-shaped valve member 34 on, the one in the through hole 32 slidably guided shaft 36 and one in diameter over the shaft 36 bigger head 38 that is in the pump workspace 18 is arranged. At the transition from the cylinder bore 14 for through-hole 32 is on the housing part 16 a valve seat 40 formed, with which the valve member 34 with one on his head 38 trained sealing surface 42 interacts.

In einem an den Ventilsitz 40 anschließenden Abschnitt weist die Durchgangsbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf als in deren den Schaft 36 des Ventilglieds 34 führendem Abschnitt, so dass ein den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebender Ringraum 44 gebildet ist. In den Ringraum 44 münden eine oder mehrere Zulaufbohrungen 46, die andererseits auf der Außenseite des Gehäuseteils 16 münden. In one to the valve seat 40 subsequent section has the through hole 32 a larger diameter than in the shaft 36 of the valve member 34 leading section, leaving a the shaft 36 of the valve member 34 surrounding annulus 44 is formed. In the annulus 44 open one or more inlet holes 46 on the other hand, on the outside of the housing part 16 lead.

Der Schaft 36 des Ventilglieds 34 ragt auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Gehäuseteils 16 aus der Durchgangsbohrung 32 heraus und auf diesem ist ein Stützelement 48 befestigt. Am Stützelement 48 stützt sich eine Ventilfeder 50 ab, die sich andererseits an einem den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebenden Bereich des Gehäuseteils 16 abstützt. Durch die Ventilfeder 50 wird das Ventilglied 34 in einer Stellrichtung A in dessen Schließrichtung beaufschlagt, wobei das Ventilglied 34 in seiner Schließstellung mit seiner Dichtfläche 42 am Ventilsitz 40 anliegt. Die Ventilfeder 50 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet. The shaft 36 of the valve member 34 stands out on the pump work space 18 opposite side of the housing part 16 from the through hole 32 out and on this is a support element 48 attached. On the support element 48 supports a valve spring 50 on the other hand, on one the shaft 36 of the valve member 34 surrounding area of the housing part 16 supported. Through the valve spring 50 becomes the valve member 34 acted upon in a direction of adjustment A in the closing direction, wherein the valve member 34 in its closed position with its sealing surface 42 at the valve seat 40 is applied. The valve spring 50 is designed for example as a helical compression spring.

Das Einlassventil 24 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 60 betätigbar, der insbesondere in 2 dargestellt ist. Der Aktor 60 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 62 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 60 weist eine Magnetspule 64, einen Magnetkern 66 und einen Magnetanker 68 auf. Der elektromagnetische Aktor 60 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Einlassventils 24 angeordnet. Der Magnetkern 66 und die Magnetspule 64 sind in einem Gehäuse 70 angeordnet, das mehrteilig ausgebildet sein kann und das am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigbar ist. Das Gehäuse 70 ist beispielsweise mittels eines dieses übergreifenden Befestigungselements in Form eines Schraubrings 72 am Gehäuseteil 16 befestigbar, der auf einem mit einem Außengewinde versehenen zylindrischen Abschnitt 74 des Gehäuseteils 16 aufgeschraubt ist. The inlet valve 24 is by an electromagnetic actuator 60 operable, in particular in 2 is shown. The actor 60 is by an electronic control device 62 triggered depending on operating parameters of the engine to be supplied. The electromagnetic actuator 60 has a magnetic coil 64 , a magnetic core 66 and a magnet armature 68 on. The electromagnetic actuator 60 is on the pump work space 18 opposite side of the inlet valve 24 arranged. The magnetic core 66 and the magnetic coil 64 are in a housing 70 arranged, which may be formed in several parts and the housing part 16 the high pressure pump can be fastened. The housing 70 is, for example, by means of this overarching fastener in the form of a screw ring 72 on the housing part 16 fastened on an externally threaded cylindrical section 74 of the housing part 16 is screwed on.

Der Magnetanker 68 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 76 in einem im Gehäuse 70 angeordneten Trägerelement 78 verschiebbar geführt. Die Bohrung 76 im Trägerelement 78 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Durchgangsbohrung 32 im Gehäuseteil 16 und somit zum Ventilglied 34. Das Trägerelement 78 weist in seinem dem Gehäuseteil 16 abgewandten Endbereich 77 eine zylindrische Außenform auf. Der Magnetkern 66 ist im Gehäuse 70 auf der dem Gehäuseteil 16 abgewandten Seite des Trägerelements 78 angeordnet und weist eine zylindrische Außenform auf. The magnet armature 68 is at least substantially cylindrical and formed over its outer shell in a bore 76 in one in the housing 70 arranged carrier element 78 slidably guided. The hole 76 in the carrier element 78 is at least approximately coaxial with the through hole 32 in the housing part 16 and thus to the valve member 34 , The carrier element 78 has in its the housing part 16 opposite end region 77 a cylindrical outer shape. The magnetic core 66 is in the case 70 on the housing part 16 opposite side of the support element 78 arranged and has a cylindrical outer shape.

Der Magnetanker 68 weist eine zumindest annähernd koaxial zur Längsachse 69 des Magnetankers 68 angeordnete zentrale Bohrung 80 auf, in die eine auf der dem Ventilglied 34 abgewandten Seite des Magnetankers 68 angeordnete Rückstellfeder 82 hineinragt, die sich am Magnetanker 68 abstützt. Die Rückstellfeder 82 ist an ihrem anderen Ende zumindest mittelbar am Magnetkern 66 abgestützt, der eine zentrale Bohrung 84 aufweist, in die die Rückstellfeder 82 hineinragt. In der Bohrung 84 des Magnetankers 66 kann ein Abstützelement 85 für die Rückstellfeder 82 eingefügt, beispielsweise eingepresst sein. In die zentrale Bohrung 80 des Magnetankers 68 ist ein Zwischenelement 86 eingesetzt, das als Ankerbolzen ausgebildet sein kann. Der Ankerbolzen 86 ist vorzugsweise in die Bohrung 80 des Magnetankers 68 eingepresst. Die Rückstellfeder 80 kann sich in der Bohrung 80 auch am Ankerbolzen 86 abstützen. Der Magnetanker 68 kann eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 67 aufweisen. The magnet armature 68 has an at least approximately coaxial to the longitudinal axis 69 of the magnet armature 68 arranged central hole 80 on, in the one on the valve member 34 opposite side of the armature 68 arranged return spring 82 protrudes, located on the armature 68 supported. The return spring 82 is at its other end at least indirectly on the magnetic core 66 supported, a central hole 84 in which the return spring 82 protrudes. In the hole 84 of the magnet armature 66 can be a support element 85 for the return spring 82 inserted, for example, be pressed. In the central hole 80 of the magnet armature 68 is an intermediate element 86 used, which can be designed as an anchor bolt. The anchor bolt 86 is preferably in the hole 80 of the magnet armature 68 pressed. The return spring 80 can be in the hole 80 also at the anchor bolt 86 support. The magnet armature 68 can have one or more through holes 67 exhibit.

In der Bohrung 76 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 68 und dem Einlassventil 24 eine Ringschulter 88 gebildet, durch die die Bewegung des Magnetankers 68 zum Einlassventil 24 hin begrenzt ist. Wenn das Gehäuse 70 noch nicht am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigt ist, so ist der Magnetanker 68 durch die Ringschulter 88 gegen Herausfallen aus der Bohrung 76 gesichert. Zwischen der Ringschulter 88 und dem Magnetanker 68 kann eine Scheibe 89 angeordnet sein. In the hole 76 is by a diameter reduction between the armature 68 and the inlet valve 24 an annular shoulder 88 formed by the movement of the armature 68 to the inlet valve 24 is limited. If the case 70 not yet on the housing part 16 the high pressure pump is attached, so is the armature 68 through the ring shoulder 88 against falling out of the hole 76 secured. Between the ring shoulder 88 and the armature 68 can a slice 89 be arranged.

Das Trägerelement 78 und der Magnetkern 66 sind mittels eines hülsenförmigen Bauteils 90 miteinander verbunden. Das Bauteil 90 ist dabei mit seinem einen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Abschnitt 77 des Trägerelements 78 angeordnet und mit diesem verbunden und mit seinem anderen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Magnetkern 66 angeordnet und mit diesem verbunden. Das hülsenförmige Bauteil 90 ist beispielsweise mit dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Die Schweißverbindungen sind in 3 durch mit A bezeichnete Dreiecke markiert. Bei Bestromung der Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 gegen die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Magnetkern 66 hin gezogen und kommt über ein scheibenförmiges Zwischenelement 92 am Magnetkern 66 zur Anlage, das nachfolgend anhand der 3 und 4 näher erläutert wird. The carrier element 78 and the magnetic core 66 are by means of a sleeve-shaped component 90 connected with each other. The component 90 is with its one axial end portion on the cylindrical portion 77 the carrier element 78 arranged and connected to this and with its other axial end portion on the cylindrical magnetic core 66 arranged and connected to this. The sleeve-shaped component 90 is for example with the carrier element 78 and the magnetic core 66 cohesively connected, in particular welded. The welded joints are in 3 marked by triangles marked A When the solenoid is energized 64 becomes the magnet armature 68 against the force of the return spring 82 to the magnetic core 66 pulled and comes over a disc-shaped intermediate element 92 at the magnetic core 66 to the attachment, which is described below on the basis of 3 and 4 is explained in more detail.

Bei einem in 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist das scheibenförmige Zwischenelement 92 innerhalb des hülsenförmigen Bauteils 90 angeordnet und mit dessen Innenmantel verbunden oder mit diesem einstückig ausgebildet. Das Zwischenelement 92 weist eine zentrale Öffnung 93 auf, durch die die Rückstellfeder 82 hindurchtritt. Das Bauteil 90 und das Zwischenelement 92 können aus Stahl hergestellt sein und das Zwischenelement 92 kann einstückig mit dem Bauteil 90 ausgebildet sein oder ist an seinem radial äußeren Randbereich mit dem Bauteil 90 verbunden, beispielsweise verschweißt. Vorzugsweise sind das Zwischenelement 92 und auch das Bauteil 90 aus nichtmagnetischem Stahl hergestellt. Das Zwischenelement 92 kann aus einem Werkstoff mit hoher Verschleißfestigkeit hergestellt sein. Bei der Montage des hülsenförmigen Bauteils 90, das mit dem in diesem angeordneten scheibenförmigen Zwischenelement 92 eine Baueinheit bildet, wird das Zwischenelement 92 so positioniert, dass dieses sich in Anlage an der dem Magnetanker 68 zugewandten Stirnseite des Magnetkerns 66 befindet. In dieser Anordnung wird das hülsenförmige Bauteil 90 mit dem Magnetkern 66 und dem Trägerelement 78 verschweißt. Bei Bestromung der Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 zum Magnetkern 66 hin bewegt und kommt über das Zwischenelement 92 am Magnetkern 66 zur Anlage. Der Anschlag des Magnetankers 68 erfolgt am Zwischenelement 92, das mit dem hülsenförmigen Bauteil 90 verbunden ist, wodurch die Belastung des Magnetkerns 66 gering gehalten wird. In 3 ist der Magnetanker 68 in seiner Position bei bestromter Magnetspule 64 dargestellt und dieser befindet sich in Anlage am Zwischenelement 92. At an in 3 The first embodiment shown is the disk-shaped intermediate element 92 within the sleeve-shaped component 90 arranged and connected to the inner shell or formed integrally therewith. The intermediate element 92 has a central opening 93 on, through which the return spring 82 passes. The component 90 and the intermediate element 92 can be made of steel and the intermediate element 92 can be integral with the component 90 be formed or is at its radially outer edge region with the component 90 connected, for example, welded. Preferably, the intermediate element 92 and also the component 90 made of non-magnetic steel. The intermediate element 92 can be made of a material with high wear resistance. When mounting the sleeve-shaped component 90 , with the arranged in this disc-shaped intermediate element 92 forms a structural unit, the intermediate element 92 positioned so that it abuts the armature 68 facing end face of the magnetic core 66 located. In this arrangement, the sleeve-shaped component 90 with the magnetic core 66 and the carrier element 78 welded. When the solenoid is energized 64 becomes the magnet armature 68 to the magnetic core 66 moved and comes over the intermediate element 92 at the magnetic core 66 to the plant. The stop of the magnet armature 68 takes place at the intermediate element 92 that with the sleeve-shaped component 90 is connected, reducing the load on the magnetic core 66 is kept low. In 3 is the magnet armature 68 in its position when the solenoid is energized 64 shown and this is in contact with the intermediate element 92 ,

In 4 ist ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem wiederum das scheibenförmige Zwischenelement 92 vorgesehen ist, das zwischen Magnetanker 68 und Magnetkern 66 angeordnet ist. Das Zwischenelement 92 weist beim zweiten Ausführungsbeispiel an seinem radial äußeren Randbereich einen sich in Richtung der Längsachse 69 des Magnetankers 68 erstreckenden Kragen 94 auf, der zwischen dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 angeordnet ist. Der Kragen 94 bildet dabei ein hülsenförmiges Bauteil, über das das Trägerelement 78 und der Magnetkern 66 miteinander verbunden sind. Das Zwischenelement 92 mit dem Kragen 94 kann einstückig ausgebildet sein oder der Kragen 94 kann mit dem Zwischenelement 92 verbunden sein, beispielsweise verschweißt sein. Der Kragen 94 erstreckt sich zwischen den einander zugewandten Stirnseiten des Trägerelements 78 und des Magnetkerns 66 und ist mit diesen jeweils verbunden, vorzugsweise verschweißt. Die Schweißverbindungen des Kragens 94 sind in 4 durch mit A bezeichnete Dreiecke markiert. Vorzugsweise ist der Kragen 94 dicht mit dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 verbunden, so dass der innenliegende Raum, in dem der Magnetanker 68 angeordnet ist, gegenüber dem den Kragen 94 umgebenden außenliegenden Raum abgedichtet ist. In 4 ist der Magnetanker 68 in seiner Position bei bestromter Magnetspule 64 dargestellt und dieser befindet sich in Anlage am Zwischenelement 92. In 4 a second embodiment is shown, in which in turn the disc-shaped intermediate element 92 is provided, that between magnet armature 68 and magnetic core 66 is arranged. The intermediate element 92 has in the second embodiment at its radially outer edge region in the direction of the longitudinal axis 69 of the magnet armature 68 extending collar 94 on, between the carrier element 78 and the magnetic core 66 is arranged. The collar 94 forms a sleeve-shaped component, via which the carrier element 78 and the magnetic core 66 connected to each other. The intermediate element 92 with the collar 94 may be integrally formed or the collar 94 can with the intermediate element 92 be connected, for example, be welded. The collar 94 extends between the mutually facing end sides of the carrier element 78 and the magnetic core 66 and is connected to these in each case, preferably welded. The welded joints of the collar 94 are in 4 marked by triangles marked A Preferably, the collar 94 tight with the carrier element 78 and the magnetic core 66 connected so that the interior space in which the armature 68 is arranged opposite to the collar 94 surrounding external space is sealed. In 4 is the magnet armature 68 in its position when the solenoid is energized 64 shown and this is in contact with the intermediate element 92 ,

Die Ausbildung des Zwischenelements 92 mit dem Kragen 94 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel kann auch bei Verwendung eines separaten hülsenförmigen Bauteils 90 wie beim ersten Ausführungsbeispiel vorgesehen sein, wobei dann das Zwischenelement 92 über dessen Kragen 94 mit dem Bauteil 90 verbunden ist, beispielsweise verschweißt ist. The formation of the intermediate element 92 with the collar 94 According to the second embodiment, even when using a separate sleeve-shaped member 90 be provided as in the first embodiment, in which case the intermediate element 92 over the collar 94 with the component 90 is connected, for example, welded.

Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 24 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 24 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befindet, in der dieses mit seiner Dichtfläche 42 vom Ventilsitz 40 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 34 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Pumpenarbeitsraum 18 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 50 bewirkt. Die Magnetspule 64 des Aktors 60 kann dabei bestromt oder unbestromt sein. Wenn die Magnetspule 64 bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 80 zum Magnetkern 66 hin gezogen. Wenn die Magnetspule 64 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Einlassventil 24 hin gedrückt. Der Magnetanker 68 liegt über den Ankerbolzen 86 an der Stirnseite des Schafts 36 des Ventilglieds 34 an. The function of the solenoid-operated intake valve will be described below 24 explained. During the suction stroke of the pump piston 12 is the inlet valve 24 opened by the valve member 34 in its open position, in this with its sealing surface 42 from the valve seat 40 is arranged remotely. The movement of the valve member 34 in its open position is characterized by the between the fuel inlet 26 and the pump work space 18 prevailing pressure difference against the force of the valve spring 50 causes. The magnetic coil 64 of the actor 60 can be energized or de-energized. When the solenoid 64 energized is the magnet armature 68 by the resulting magnetic field against the force of the return spring 80 to the magnetic core 66 pulled out. When the solenoid 64 is not energized so is the armature 68 by the force of the return spring 82 to the inlet valve 24 pressed down. The magnet armature 68 lies above the anchor bolt 86 at the front of the shaft 36 of the valve member 34 at.

Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 60 bestimmt ob sich das Ventilglied 34 des Einlassventils 24 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 durch die Rückstellfeder 82 in der Stellrichtung gemäß Pfeil B in 2 gedrückt, wobei das Ventilglied 34 durch den Magnetanker 68 gegen die Ventilfeder 50 in der Stellrichtung B in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 68 wirkenden Rückstellfeder 82 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 34 wirkenden Ventilfeder 50. In die Stellrichtung B wirkt der Magnetanker 68 auf das Ventilglied 34 und der Magnetanker 68 und das Ventilglied 34 werden gemeinsam in die Stellrichtung B bewegt. Solange die Magnetspule 64 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 26 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden soll so wird die Magnetspule 64 bestromt, so dass der Magnetanker 68 zum Magnetkern 66 hin in einer zur Stellrichtung B entgegengesetzten Stellrichtung gemäß Pfeil A in 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 68 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 34 ausgeübt, wobei der Magnetanker 68 durch das Magnetfeld in die Stellrichtung A bewegt wird und das Ventilglied 34 unabhängig vom Magnetanker 68 bedingt durch die Ventilfeder 50 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 18 und dem Kraftstoffzulauf 26 herrschende Druckdifferenz in der Stellrichtung A in seine Schließstellung bewegt wird. During the delivery stroke of the pump piston 12 is through the actor 60 determines if the valve member 34 of the inlet valve 24 is in its open position or closed position. at de-energized solenoid 64 becomes the magnet armature 68 by the return spring 82 in the direction of adjustment according to arrow B in 2 pressed, the valve member 34 through the magnet armature 68 against the valve spring 50 in the direction B is pressed in its open position. The force of the magnet armature 68 acting return spring 82 is greater than the force of the valve member 34 acting valve spring 50 , In the direction B the armature acts 68 on the valve member 34 and the magnet armature 68 and the valve member 34 are moved together in the direction B. As long as the solenoid 64 is not energized thus can by the pump piston 12 no fuel in the store 30 be promoted but from the pump piston 12 displaced fuel gets into the fuel feed 26 conveyed back. If during the delivery stroke of the pump piston 12 Fuel in the store 30 to be promoted so will the solenoid 64 energized, so that the magnet armature 68 to the magnetic core 66 in a direction opposite to the direction of adjustment B direction of adjustment according to arrow A in 2 is pulled. Through the magnet armature 68 Thus, no more force on the valve member 34 exercised, the magnet armature 68 is moved by the magnetic field in the direction of adjustment A and the valve member 34 independent of the magnet armature 68 conditioned by the valve spring 50 and those between the pump work space 18 and the fuel feed 26 prevailing pressure difference in the direction of adjustment A is moved to its closed position.

Durch das Öffnen des Einlassventils 34 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 60 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 30 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 34 durch den Aktor 60 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 34 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten. By opening the inlet valve 34 during the delivery stroke of the pump piston 12 by means of the electromagnetic actuator 60 can the flow rate of the high-pressure pump in the store 30 be set variably. If a small fuel delivery is required then the inlet valve will become 34 through the actor 60 during a large part of the delivery stroke of the pump piston 12 kept open and if a large fuel delivery is required, then the inlet valve 34 only during a small part or not at all during the delivery stroke of the pump piston 12 kept open.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014200339 A1 [0002] DE 102014200339 A1 [0002]

Claims (8)

Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (34), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit einem elektromagnetischen Aktor (60), durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist, wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) über ein hülsenförmiges Bauteil (90; 94) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Magnetanker (68) und dem diesem zugewandten Ende des Magnetkerns (66) ein scheibenförmiges Zwischenelement (92) angeordnet ist, das mit dem hülsenförmigen Bauteil (90; 94) verbunden ist. Electromagnetically actuated inlet valve ( 24 ) for a high pressure pump, in particular a fuel injection system, with a valve member ( 34 ), which is movable between an open position and a closed position, with an electromagnetic actuator ( 60 ), through which the valve member ( 34 ) is movable, wherein the electromagnetic actuator ( 60 ) one at least indirectly on the valve member ( 34 ) acting armature ( 68 ), a magnet armature ( 68 ) surrounding magnetic coil ( 64 ) and a magnetic core ( 66 ), on which the magnet armature ( 68 ) when energizing the magnetic coil ( 64 ) comes at least indirectly to the plant, wherein the armature ( 68 ) in a carrier element ( 78 ) is displaceably guided, wherein the carrier element ( 78 ) and the magnetic core ( 66 ) via a sleeve-shaped component ( 90 ; 94 ) are interconnected, characterized in that between the magnet armature ( 68 ) and the end facing the magnetic core ( 66 ) a disk-shaped intermediate element ( 92 ) is arranged, which with the sleeve-shaped component ( 90 ; 94 ) connected is. Einlassventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) aus nichtmagnetischem Material besteht, so dass durch dieses eine magnetische Trennung zwischen dem Magnetanker (68) und dem Magnetkern (66) bewirkt wird. Inlet valve according to claim 1, characterized in that the intermediate element ( 92 ) consists of non-magnetic material, so that by this a magnetic separation between the armature ( 68 ) and the magnetic core ( 66 ) is effected. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) mit dem Innenmantel des hülsenförmigen Bauteils (90; 94) verbunden ist. Inlet valve according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate element ( 92 ) with the inner shell of the sleeve-shaped component ( 90 ; 94 ) connected is. Einlassventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) mit dem hülsenförmigen Bauteil (90; 94) verschweißt ist. Inlet valve according to claim 3, characterized in that the intermediate element ( 92 ) with the sleeve-shaped component ( 90 ; 94 ) is welded. Einlassventil nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) an seinem radial äußeren Randbereich einen sich in Richtung der Längsachse (69) des Magnetankers (68) erstreckenden Kragen (94) aufweist, der mit dem hülsenförmigen Bauteil (90) verbunden ist. Inlet valve according to one of the preceding claims, characterized in that the intermediate element ( 92 ) at its radially outer edge region in the direction of the longitudinal axis ( 69 ) of the magnet armature ( 68 ) extending collar ( 94 ), which with the sleeve-shaped component ( 90 ) connected is. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) an seinem radial äußeren Randbereich einen sich in Richtung der Längsachse (69) des Magnetankers (68) erstreckenden Kragen (94) aufweist, der das hülsenförmige Bauteil bildet. Inlet valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that the intermediate element ( 92 ) at its radially outer edge region in the direction of the longitudinal axis ( 69 ) of the magnet armature ( 68 ) extending collar ( 94 ), which forms the sleeve-shaped component. Einlassventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (92) und der Kragen (94) einstückig ausgebildet sind. Inlet valve according to claim 5 or 6, characterized in that the intermediate element ( 92 ) and the collar ( 94 ) are integrally formed. Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzenden Pumpenkolben (12) aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum (18) über ein Einlassventil (24) mit einem Zulauf (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (24) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist. High-pressure pump, in particular high-pressure fuel pump, with at least one pump element ( 10 ), which has a pump room ( 18 ) limiting pump piston ( 12 ), wherein the pump work space ( 18 ) via an inlet valve ( 24 ) with a feed ( 26 ), characterized in that the inlet valve ( 24 ) is formed according to one of the preceding claims.
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