Die Erfindung betrifft ein elektrisch betätigtes Ventil, in einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Pumpe, insbesondere die Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems mit einem solchen Ventil.The invention relates to an electrically operated valve, in a high-pressure pump of a fuel injection system, with the features of the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a pump, in particular the high-pressure pump of a fuel injection system with such a valve.
Stand der TechnikState of the art
Ein elektrisch betätigtes Ventil, in einer Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems ist durch die WO 2016/015912 A1 bekannt. Das elektrisch betätigte Ventil weist eine elektrische Aktorgruppe auf, durch die ein Ventilelement zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung bewegbar ist, wobei die elektrische Aktorgruppe ein Gehäuse aufweist und wobei das Gehäuse mittels eines Befestigungselements an einem Pumpenzylinderkopf fixiert wird. Zudem steht das Ventilelement axial in Richtung einer Längsachse, insbesondere über einen Ankerbolzen, mit einem Magnetanker in mechanischem Kontakt, wobei der Magnetanker Teil der elektrischen Aktorgruppe ist, die außerdem eine Magnetspule und einen Polkern umfasst. Weiterhin weist das elektrisch betätigte Ventil ein erstes Dichtelement auf, das zwischen einem Ventilkörper und einem zylindrischen Ansatz des Pumpenzylinderkopfes angeordnet ist. Dabei bildet das erste Dichtelement zwei um die Längsachse verlaufende Kontaktbereiche jeweils mit dem Ventilkörper und mit dem zylindrischen Ansatz des Pumpenzylinderkopfes aus.An electrically operated valve, in a high-pressure pump of a fuel injection system is characterized by the WO 2016/015912 A1 known. The electrically operated valve has an electrical actuator group, by means of which a valve element is movable between an open and a closed position, wherein the electrical actuator group has a housing and wherein the housing is fixed to a pump cylinder head by means of a fastening element. In addition, the valve element is axially in the direction of a longitudinal axis, in particular via an anchor bolt, with a magnet armature in mechanical contact, wherein the magnet armature is part of the electrical actuator group, which also comprises a magnetic coil and a pole core. Furthermore, the electrically actuated valve has a first sealing element, which is arranged between a valve body and a cylindrical extension of the pump cylinder head. In this case, the first sealing element forms two contact areas extending around the longitudinal axis, in each case with the valve body and with the cylindrical projection of the pump cylinder head.
Das aus der WO 2016/015912 A1 bekannte elektrisch betätigte Ventil, das außerhalb des Gehäuses von Umwelteinflüßen wie Feuchtigkeit oder Wasser umgeben sein kann, weist gewisse Nachteile auf. Zum einen kann Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit von außen in das Ventil eindringen, insbesondere in die elektrische Aktorgruppe, und diese schädigen. Dabei kann die Feuchtigkeit von außen durch undichte Stellen zischen dem Befestigungselement und dem Gehäuse eindringen und dann auf einem nicht ausreichend gekapselten Pfad zwischen dem Gehäuse und dem Ventilkörper bis in die elektrische Aktorgruppe eindringen. Zudem ist es aber auch möglich, dass eine Leckage von innen, bei der es sich insbesondere um Kraftstoff handeln kann, den kapselnden Dichtbereich zwischen dem ersten Dichtelement und dem Ventilkörper und/oder dem ersten Dichtelement und dem zylindrischen Ansatz des Pumpenzylinderkopfs überwindet und in die elektrische Aktorgruppe eindringt. Bei diesem Flüssigkeitseintrag von außen und/oder der Leckage von innen kann es zu einer Schädigung der elektrischen Aktorgruppe oder Teilen der elektrischen Aktorgruppe kommen. Dies gilt insbesondere für die konstruktive Ausführung die im Stand der Technik beschrieben ist, bei dem zwischen dem Gehäuse, insbesondere in der Ausführung einer Magnethülse, und dem Ventilkörper keine Abdichtung vorgesehen ist. Hierbei kann es zu einem Flüssigkeitseintrag in die elektrische Aktorgruppe und/oder in andere elektrische oder korrosionsempflindliche Bereiche des elektrisch betätigten Ventils kommen. Des Weiteren kann diese fehlende Abdichtung zu einer Feuchtigkeits- oder Flüssigkeitskontamination im Bereich einer Verbindungshülse führen. Die Verbindungshülse verbindet die Bauteile Ventilkörper und Polkern und ist mit diesen verschweißt. Durch die eindringende Feuchtigkeit kann es zu einem Versagen dieser Schweißverbindung aufgrund von Korrosion kommen und auch der Magnetanker und der Polkern können durch eindringende Feuchtigkeit korrodieren und somit geschädigt werden. Diese Schädigungen durch eindringende Flüssigkeit können letztendlich zu einem vollständigen Funktionsverlust des elektrisch betätigten Ventils führen. Ein weiteres Risiko ist nicht nur die Schädigung der Hochdruckpumpe sondern weiterer eventuell vorhandener elektrischen Systeme und Verbraucher in der Umgebung der Hochdruckpumpe, die am gleichen elektrischen System angeschlossen sind.That from the WO 2016/015912 A1 known electrically operated valve, which may be surrounded outside of the housing by environmental influences such as moisture or water, has certain disadvantages. On the one hand, moisture and / or liquid can penetrate from the outside into the valve, in particular into the electrical actuator group, and damage it. In this case, the moisture from the outside through leaks hiss the fastener and the housing penetrate and then penetrate an insufficiently encapsulated path between the housing and the valve body into the electrical actuator group. In addition, it is also possible that a leakage from the inside, which may be in particular fuel, the capsulating sealing area between the first sealing element and the valve body and / or the first sealing element and the cylindrical extension of the pump cylinder head overcomes and into the electrical Actuator group penetrates. In this fluid entry from the outside and / or the leakage from the inside, there may be damage to the electrical actuator group or parts of the electrical actuator group. This applies in particular to the structural design described in the prior art, in which no seal is provided between the housing, in particular in the embodiment of a magnet sleeve, and the valve body. This can lead to a fluid entry into the electrical actuator group and / or into other electrical or corrosion-sensitive areas of the electrically actuated valve. Furthermore, this lack of sealing can lead to moisture or fluid contamination in the area of a connecting sleeve. The connecting sleeve connects the components valve body and pole core and is welded to these. The ingress of moisture can cause this weld to fail due to corrosion, and the magnet armature and core can also be corroded by moisture penetration and thus damaged. These damage by penetrating liquid can ultimately lead to a complete loss of function of the electrically operated valve. Another risk is not only the damage to the high-pressure pump but also any other existing electrical systems and consumers in the vicinity of the high-pressure pump, which are connected to the same electrical system.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Bezugnehmend auf Anspruch 1 bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrisch betätigten Ventils den Vorteil, dass eine Schädigung von Teilen einer elektrischen Aktorgruppe verhindert wird, da ein Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit aufgrund einer Undichtheit zwischen einem Ventilkörper und/oder einem Gehäuse und/oder einem zylindrischen Ansatz eines Pumpenzylinderkopfes durch den Einsatz eines ersten Dichtelements verhindert wird. Hierbei wird das erste Dichtelement jedoch nicht vorgespannt, insbesondere nicht durch einen eindringenden zylindrischen Endbereich des Gehäuse vorgespannt. Eine derartige Vorspannung, insbesondere durch ein zu weit in einen Bauraum des ersten Dichtelements eindringenden zylindrischen Endbereich des Gehäuses, kann zu einer Schädigung des ersten Dichtelements führen. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung gemäß Anspruch 1 hat den Vorteil, dass eine Schädigung des ersten Dichtelements verhindert wird, indem das Gehäuse am Ventilkörper in Richtung einer Längsachse in Anlage kommt und dadurch eine Begrenzung der Eindringtiefe des zylindrischen Endbereichs des Gehäuses in den Bauraum des ersten Dichtelements begrenzt wird. Hieraus ergibt sich eine geringere Ausfallwahrscheinlichkeit des ersten Dichtelements aufgrund einer Schädigung und eines möglichen Versagens des ersten Dichtelements und somit der kapselnden Eigenschaften durch den zu weit in den Bauraum des ersten Dichtelements eindringenden zylindrischen Endbereichs des Gehäuses. Somit lässt durch die erfindungsgemäße Ausführung des elektrisch betätigten Ventils gemäß Anspruch 1 der Vorteil erzielen, dass ein Versagen des ersten Dichtelements verhindert und somit eine Schädigungen durch eindringende Flüssigkeit in das elektrisch betätigte Ventil über die gesamte Lebensdauer verhindert wird. Somit wird die Ausfallwahrscheinlichkeit des Ventils verringert.Referring to claim 1, the inventive design of the electrically operated valve has the advantage that damage to parts of an electric actuator group is prevented because of penetration of moisture and / or liquid due to leakage between a valve body and / or a housing and / or a cylindrical approach of a pump cylinder head is prevented by the use of a first sealing element. In this case, however, the first sealing element is not biased, in particular not biased by a penetrating cylindrical end portion of the housing. Such a bias, in particular by a too far into a space of the first sealing element penetrating cylindrical end portion of the housing, can lead to damage of the first sealing element. The embodiment of the invention according to claim 1 has the advantage that damage to the first sealing element is prevented by the housing comes into contact with the valve body in the direction of a longitudinal axis and thereby limiting the penetration depth of the cylindrical end portion of the housing is limited in the space of the first sealing element , This results in a lower probability of failure of the first sealing element due to damage and a possible failure of the first sealing element and thus the encapsulating properties by the too far into the space of the first sealing element penetrating cylindrical end portion of the housing. Thus, by the inventive design of the electrically operated valve according to claim 1 can achieve the advantage that a failure of the first Prevents sealing element and thus damage from ingress of liquid into the electrically operated valve over the entire life is prevented. Thus, the probability of failure of the valve is reduced.
Gemäß Anspruch 2 und Anspruch 3 wird ein Eindringen des zylindrischen Endbereichs in den Bauraum des ersten Dichtelements dadurch begrenzt wird, dass sich das Gehäuse gemäß einem ersten oder einem zweiten Ausführungsbeispiel axial in Richtung der Längsachse an dem Ventilkörper abstützt. Dadurch lässt sich eine übermäßige Vorspannung des ersten Dichtelements und/oder eine Beschädigung des ersten Dichtelements durch ein zu weit in den Bauraum des ersten Dichtelements eindringenden zylindrischen Endbereich des Gehäuses verhindern. Dies hat den Vorteil, dass eine Reduzierung der kapselnden Eigenschaften des ersten Dichtelements durch eine Beschädigung durch das Bauteil Gehäuse verhindert wird. Bei einer Beschädigung des ersten Dichtelements und dem Verlust der kapselnden Eigenschaften könnte Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit in den Bereich des Magnetkreises oder der elektrische Aktorgruppe vordringen und die Lebensdauer reduzieren. Damit wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung gemäß Anspruch 2 und Anspruch 3 die Funktion des elektrisch betätigten Ventils gewährleistet und eine mögliche Ausfallwahrscheinlichkeit durch Flüssigkeitseintrag in das elektrisch betätigte Ventil verringert. Weiterhin weist das erfindungsgemäße elektrisch betätigte Ventil einen einfachen und kompakten Aufbau auf.In accordance with claim 2 and claim 3, penetration of the cylindrical end region into the construction space of the first sealing element is limited by the fact that the housing is supported axially in the direction of the longitudinal axis on the valve body according to a first or a second embodiment. This can prevent excessive bias of the first sealing element and / or damage to the first sealing element by a too far penetrate into the space of the first sealing element cylindrical end portion of the housing. This has the advantage that a reduction of the encapsulating properties of the first sealing element is prevented by damage by the component housing. In the event of damage to the first sealing element and the loss of the encapsulating properties, moisture and / or liquid could penetrate into the area of the magnetic circuit or the electrical actuator group and reduce the service life. Thus, the function of the electrically operated valve is ensured by the inventive design according to claim 2 and claim 3 and reduces a possible probability of failure by liquid entry into the electrically operated valve. Furthermore, the electrically operated valve according to the invention has a simple and compact construction.
Die Ausführung des elektrisch betätigten Ventils gemäß Anspruch 4 hat den Vorteil, dass die Vorspannkraft, insbesondere die Montagevorspannkraft beim Fixieren des Gehäuses durch ein Befestigungselement, nicht über den zylindrischen Endbereich des Gehäuses in das erste Dichtelement eingeleitet wird, was zu einer Beschädigung des ersten Dichtelements führen kann. Vielmehr wird die Montagevorspannkraft über einen ersten Absatz des Gehäuses von einer ersten Schulter des Ventilkörpers oder über den zylindrischen Endbereich des Gehäuses von einer zweiten Schulter des Ventilkörpers aufgenommen. Dies bietet den Vorteil, dass bereits vorhandene Bauteile genutzt werden, um die axiale Vorspannung vom ersten Dichtelement abzuhalten und eine Beschädigung zu vermeiden. Somit müssen keine zusätzlichen Bauteile verwendet werden, was die Bauteilkosten und die Montagekosten erhöhen würde und es ist möglich einen Funktionsgewinn zu erzielen, ohne dass zusätzliche Kosten entstehen.The embodiment of the electrically actuated valve according to claim 4 has the advantage that the biasing force, in particular the mounting biasing force when fixing the housing by a fastener, is not introduced via the cylindrical end portion of the housing in the first sealing element, resulting in damage to the first sealing element can. Rather, the assembly biasing force is received via a first shoulder of the housing from a first shoulder of the valve body or over the cylindrical end portion of the housing from a second shoulder of the valve body. This offers the advantage that existing components are used to prevent the axial bias of the first sealing element and to avoid damage. Thus, no additional components need to be used, which would increase component costs and assembly costs, and it is possible to achieve a gain in function without incurring additional costs.
Bezugnehmend auf Anspruch 5 bietet die erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrisch betätigten Ventils den Vorteil, dass durch das Ausbilden einer Abdichtung in radialer und axialer Richtung der Längsachse eine bessere Kapselung der elektrischen Aktorgruppe durch das erste Dichtelement erzielt werden kann. Dabei wird eine eindringende Flüssigkeit von außen aber auch eine Leckage von innen durch insgesamt vier umlaufenden Kontaktbereiche des ersten Dichtelements von einem Eindringen in die elektrische Aktorgruppe abgehalten. Somit wird eine verbesserte Kapselung und Dichtigkeit des elektrisch betätigten Ventils erzielt, da sich das ersten Dichtelement an die Oberflächen der umgebenden Bauteile anlegen kann. Dadurch lässt sich die Lebensdauer des elektrisch betätigten Ventils und somit einer Hochdruckpumpe erhöhen. Weiterhin lässt sich die Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrische betätigten Ventils durch eine Vorschädigung des ersten Dichtelementes durch eine Vorspannung bei der Montage reduzieren,.Referring to claim 5, the inventive design of the electrically operated valve has the advantage that by forming a seal in the radial and axial directions of the longitudinal axis better encapsulation of the electrical actuator group can be achieved by the first sealing element. In this case, a penetrating liquid from the outside but also leakage from the inside by a total of four circumferential contact areas of the first sealing element is prevented from penetrating into the electrical actuator group. Thus, an improved encapsulation and sealing of the electrically actuated valve is achieved, since the first sealing element can rest against the surfaces of the surrounding components. As a result, the life of the electrically operated valve and thus a high-pressure pump can be increased. Furthermore, the probability of failure of the electrically actuated valve can be reduced by a pre-damage of the first sealing element by a bias during assembly.
Ein Vorteil bei der Ausbildung gemäß Anspruch 6 besteht darin, dass das Gehäuse als eine Magnethülse der elektrischen Aktorgruppe ausgebildet ist. Dies bietet den Vorteil, dass eine bauraumneutrale Ausführung zur Unterbringung des ersten Dichtelementes zwischen den Bauteilen Magnethülse, Ventilkörper und zylindrischer Ansatz des Pumpenzylinderkopfes möglich ist. Weiterhin bietet diese erfindungsgemäße Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 6 den Vorteil, dass eine Kapselung außerhalb der elektrischen Aktorgruppe durch den Einsatz des ersten Dichtelements erfolgt, so dass ein elektrischer Kurzschluss durch Flüssigkeitseintrag vermieden werden kann, da sich alle elektrischen Bauteile, wie beispielsweise eine Magnetspule, innerhalb des gekapselten Raums befinden und somit gegen Flüssigkeit geschützt sind.An advantage of the embodiment according to claim 6 is that the housing is designed as a magnet sleeve of the electrical actuator group. This offers the advantage that a space-neutral design for accommodating the first sealing element between the components magnet sleeve, valve body and cylindrical projection of the pump cylinder head is possible. Furthermore, this inventive embodiment of the invention according to claim 6 has the advantage that an encapsulation outside of the electrical actuator group is carried out by the use of the first sealing element, so that an electrical short circuit can be avoided by liquid entry, since all electrical components, such as a magnetic coil, located within the enclosed space and thus protected against liquid.
Vorteilhaft ist es weiterhin, dass das Befestigungselement als eine Überwurfmutter gemäß Anspruch 7 ausgeführt ist. Hierdurch kann eine Kapselung der elektrischen Aktorgruppe zwischen dem Pumpenzylinderkopf und der Überwurfmutter durch den Einsatz eines Innengewindes des Befestigungselements und/oder eines Außengewindes des zylindrischen Ansatzes des Pumpenzylinderkopfes ermöglicht werden. Weitere die erfindungsgemäße Ausgestaltung verbessernde Maßnahmen können die Verwendung eines zusätzlichen Dichtmaterials, insbesondere einer dauerelastischen Dichtmasse, im Bereich des Innengewindes und/oder des Außengewindes beinhalten.It is also advantageous that the fastening element is designed as a union nut according to claim 7. In this way, an encapsulation of the electrical actuator group between the pump cylinder head and the union nut can be made possible by the use of an internal thread of the fastening element and / or an external thread of the cylindrical extension of the pump cylinder head. Further measures improving the inventive design may include the use of an additional sealing material, in particular a permanently elastic sealing compound, in the region of the internal thread and / or the external thread.
Somit kann das elektrisch betätigte Ventil an zwei Stellen, insbesondere gegen die Einwirkungen von eindringender Feuchtigkeit und/oder Flüssigkeit von außen, gekapselt werden, durch den Einsatz des Bauteils Überwurfmutter. Weiterhin kann durch die Ausbildung des Befestigungselements als Überwurfmutter die Komplexität des elektrisch betätigten Ventils reduziert werden. Dies hat den Vorteil, dass die Bauteilkosten verringert werden und die Montagekosten gesenkt werden können. Der Einsatz der Überwurfmutter mit dem Innengewinde bietet neben dem Vorteil der Kapselung des elektrisch betätigten Ventils den Vorteil, dass die elektrische Aktorgruppe am Pumpenzylinderkopf in Richtung einer Längachse in Anlage gehalten und somit fixiert wird, ohne dass weitere Bauteile notwendig sind. Dadurch kann die Bauteilanzahl gesenkt werden und somit die Fertigungs- und Montagekosten reduziert werden. Weiterhin ist es vorteilhaft, dass durch den Einsatz des Innengewindes am Bauteil Überwurfmutter eine einfache Montage und Demontage der elektrischen Aktorgruppe mit dem Pumpenzylinderkopf möglich ist. Dies reduziert die Montagezeit und somit die Montagekosten. Außerdem bietet diese erfindungsgemäße Ausgestaltung des elektrisch betätigten Ventils den Vorteil, dass die Servicefreundlichkeit erhöht wird, da die elektrische Aktorgruppe im Falle eines Ausfalls schnell und einfach demontiert und ausgestauscht werden kann, was wiederum die Kosten reduziert.Thus, the electrically operated valve can be encapsulated in two places, in particular against the effects of penetrating moisture and / or liquid from the outside, through the use of the component union nut. Furthermore, the complexity of the electrically operated valve can be reduced by the formation of the fastening element as a union nut. This has the advantage that the component costs are reduced and the assembly costs can be reduced. The use of Union nut with the internal thread offers in addition to the advantage of encapsulation of the electrically operated valve has the advantage that the electric actuator group is held on the pump cylinder head in the direction of a longitudinal axis in plant and thus fixed without further components are necessary. As a result, the number of components can be reduced and thus the manufacturing and assembly costs are reduced. Furthermore, it is advantageous that a simple assembly and disassembly of the electrical actuator group with the pump cylinder head is possible by the use of the internal thread on the component union nut. This reduces the assembly time and thus the installation costs. In addition, this inventive design of the electrically operated valve has the advantage that the service friendliness is increased because the electrical actuator group can be quickly and easily disassembled and replaced in the event of failure, which in turn reduces the cost.
Ein Vorteil bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Ventils nach Anspruch 8 ist die Ausbildung des ersten Dichtelements als ein O-Ring, wobei sich der O-Ring in dem Bauraum befindet, wobei der Bauraum an einer Seite durch den zylindrische Endbereich des Gehäuses, an einer weiteren Seite durch den zylindrischen Ansatz des Pumpenzylinderkopfes und an zwei Seiten durch das Ventilelement begrenzt wird. Durch diese Anordnung des ersten Dichtelements zwischen den Bauteilen Ventilkörper, zylindrischen Ansatz und zylindrischer Endbereich und durch die Ausbildung des ersten Dichtelements als O-Ring kann die Anfälligkeit des Ventils gegen Montagefehler reduziert werden, da der O-Ring schon vor der Montage in den Bauraum am Ventilkörper vormontiert werden kann und dabei axial und radial fixiert wird. Dies reduziert den Montageaufwand und die Montagekosten und verringert die Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrisch betätigten Ventils aufgrund des fehlerhaft montierten ersten Dichtelements.An advantage of the inventive design of the valve according to claim 8 is the formation of the first sealing element as an O-ring, wherein the O-ring is in the space, wherein the space on one side by the cylindrical end portion of the housing, at another Side is limited by the cylindrical projection of the pump cylinder head and on two sides by the valve element. By this arrangement of the first sealing element between the components valve body, cylindrical projection and cylindrical end portion and the formation of the first sealing element as an O-ring, the susceptibility of the valve against assembly errors can be reduced, since the O-ring before installation in the space on Valve body can be pre-assembled and thereby fixed axially and radially. This reduces the assembly effort and the assembly costs and reduces the probability of failure of the electrically operated valve due to the incorrectly mounted first sealing element.
Die Erfindung bietet durch den Einsatz eines zweiten Dichtelements gemäß Anspruch 9 den Vorteil, dass auch eine Kapselung zwischen dem Befestigungselement und dem Gehäuse vorliegt. Dadurch kann zusätzlich auf diesem Pfad eine Kontamination der elektrischen Aktorgruppe durch eindringende Feuchtigkeit vermieden werden. Dies reduziert die Ausfallwahrscheinlichkeit des elektrisch betätigten Ventils und somit der gesamten Hochdruckpumpe.The invention provides by the use of a second sealing element according to claim 9 has the advantage that there is also an encapsulation between the fastener and the housing. As a result, in addition to this path contamination of the electrical actuator group can be avoided by penetrating moisture. This reduces the probability of failure of the electrically operated valve and thus the entire high-pressure pump.
Figurenlistelist of figures
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
- 1 eine Pumpe in einem Längsschnitt,
- 2 einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt der Pumpe in vergrößerter Darstellung mit einem elektrisch betätigten Ventil,
- 3 einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt des elektrisch betätigten Ventils in vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungbeispiel,
- 4 einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt des elektrisch betätigten Ventils in vergrößerter Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungbeispiel,
- 5 einen in 2 mit IV bezeichneten Ausschnitt des elektrisch betätigten Ventils in vergrößerter Darstellung, bei dem ein zweites Dichtelement zwischen einem Befestigungselement und dem Gehäuse dargestellt wird,
Hereinafter, an embodiment of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is: - 1 a pump in a longitudinal section,
- 2 one in 1 II section of the pump in an enlarged view with an electrically operated valve,
- 3 one in 2 III section of the electrically operated valve in an enlarged view according to a first embodiment example,
- 4 one in 2 labeled III section of the electrically operated valve in an enlarged view according to a second embodiment example,
- 5 one in 2 IV section of the electrically operated valve in an enlarged view, in which a second sealing element between a fastening element and the housing is shown,
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
1 zeigt eine Schnittdarstellung einer schematisch dargestellten Hochdruckpumpe 1, die als Kraftstoffhochdruckpumpe ausgebildet ist und vorzugsweise bei einem Common-Rail-Einspritzsystem verbaut ist. Mittels der Hochdruckpumpe 1 wird von einem Kraftstoffniederdrucksystem, das zumindest einen Tank, einen Filter und eine Niederdruckpumpe aufweist, bereitgestellter Kraftstoff in einen Hochdruckspeicher gefördert, aus dem der dort gespeicherte Kraftstoff von Kraftstoffinjektoren zur Einspritzung in zugeordnete Brennräume einer Brennkraftmaschine entnommen wird. Die Zubringung des Kraftstoffes zu einem Pumpenarbeitsraum 35 erfolgt über ein elektrisch betätigtes Ventil 2, wobei das elektrisch betätigte Ventil 2 nachfolgend noch erläutert wird. Das elektrisch betätigte Ventil 2 ist an der Hochdruckpumpe 1 verbaut. 1 shows a sectional view of a high-pressure pump 1 shown schematically, which is designed as a high-pressure fuel pump and is preferably installed in a common-rail injection system. By means of the high-pressure pump 1 is supplied from a fuel low-pressure system having at least one tank, a filter and a low-pressure pump, provided fuel in a high-pressure accumulator, from which the fuel stored there is taken from fuel injectors for injection into the associated combustion chambers of an internal combustion engine. The delivery of the fuel to a pump working chamber 35 via an electrically operated valve 2 , wherein the electrically operated valve 2 will be explained below. The electrically operated valve 2 is at the high pressure pump 1 installed.
Die Hochdruckpumpe 1 weist ein Pumpengehäuse 3 mit einem Nockenwellenraum 5 auf. Alle Komponenten der Hochdruckpumpe 1 innerhalb des Pumpengehäuses 3 sind mit Kraftstoff umspült, um die schmierenden und kühlenden Eigenschaften des Kraftstoffs zu nutzen. In den Nockenwellenraum 5 ragt eine Nockenwelle 7 mit einem beispielsweise als Doppelnocken ausgebildeten Nocken 9 hinein. Die Nockenwelle 7 ist in zwei beidseits des Nockens 9 angeordneten und als Radiallager ausgebildeten Lagern in Form eines in dem Pumpengehäuse 3 angeordneten Gehäuselagers 11 und eines Flanschlagers 13, das in einem mit dem Pumpengehäuse 3 verbundenen Flansch 15, der den Nockenwellenraum 5 zur Umgebung hin dicht abschließt, gelagert. Der Flansch 15 weist eine durchgehende Öffnung auf, durch die ein antriebsseitiger Endabschnitt 17 der Nockenwelle 7 hindurch ragt. Der antriebsseitige Endabschnitt 17 weist beispielsweise einen Konus auf, auf den ein Antriebsrad aufgesetzt und gesichert ist. Das Antriebsrad ist beispielsweise als Riemenrad oder Zahnrad ausgebildet. Das Antriebsrad wird von der Brennkraftmaschine direkt oder indirekt beispielsweise über einen Riementrieb oder ein Zahnradgetriebe angetrieben.The high pressure pump 1 has a pump housing 3 with a camshaft space 5. All components of the high-pressure pump 1 within the pump housing 3 are lapped with fuel to use the lubricating and cooling properties of the fuel. In the camshaft space 5 protrudes a camshaft 7 with a trained example as a double cam cams 9 into it. The camshaft 7 is in two on both sides of the cam 9 arranged and designed as a radial bearing bearings in the form of a in the pump housing 3 arranged housing bearing 11 and a flanker 13 in one with the pump housing 3 connected flange 15 that the camshaft space 5 tightly sealed to the environment, stored. The flange 15 has a through opening through which a drive-side end portion 17 the camshaft 7 protrudes. The drive end section 17 has, for example, a cone on which a drive wheel is placed and secured is. The drive wheel is formed for example as a pulley or gear. The drive wheel is driven by the internal combustion engine directly or indirectly, for example via a belt drive or a gear transmission.
In das Pumpengehäuse 3 ist weiterhin eine Stößelführung 19 eingelassen, in die ein eine Laufrolle 21 aufweisender Rollenstößel 23 eingesetzt ist. Die Laufrolle 21 läuft auf dem Nocken 9 der Nockenwelle 7 bei einer Drehbewegung derselben ab und der Rollenstößel 23 wird somit in der Stößelführung 19 translatorisch auf und ab bewegt. Dabei wirkt der Rollenstößel 23 mit einem Pumpenkolben 18 zusammen, der in einer in einem Pumpenzylinderkopf 27 ausgebildeten Zylinderbohrung 29 ebenfalls translatorisch auf und ab bewegbar angeordnet ist.In the pump housing 3 is still a ram guide 19 let in, in which a a roller 21 having roller tappet 23 is used. The roller 21 runs on the cam 9 the camshaft 7 upon a rotational movement thereof and the roller tappet 23 thus becomes in the ram guide 19 moved up and down in translation. The roller tappet acts 23 with a pump piston 18 Together, in one in a pump cylinder head 27 trained cylinder bore 29 is also arranged translationally movable up and down.
In einem von der Stößelführung 19 und einer Zylinderbohrung 29 gebildeten Stößelfederraum 31 ist eine Stößelfeder 33 angeordnet, die sich einerseits an dem Pumpenzylinderkopf 27 und andererseits an dem Rollenstößel 23 abstützt und eine dauerhafte Anlage der Laufrolle 21 auf dem Nocken 9 in Richtung der Nockenwelle 7 sicherstellt. In dem Pumpenzylinderkopf 27 ist in Verlängerung des Pumpenkolbens 18 der Pumpenarbeitsraum 35 gebildet, in den über das elektrisch betätigte Ventil 2 Kraftstoff eingebracht wird. Die Einbringung des Kraftstoffs erfolgt bei einer Abwärtsbewegung des Pumpenkolbens 18, während bei einer Aufwärtsbewegung des Pumpenkolbens 18 in dem Pumpenarbeitsraum 35 befindlicher Kraftstoff über einen Hochdruckauslass 39 mit einem eingesetzten Auslassventil 16 über eine weiterführende Hochdruckleitung in den Hochdruckspeicher gefördert wird. Die Hochdruckpumpe 1 ist insgesamt kraftstoffgeschmiert, wobei der Kraftstoff von dem Niederdrucksystem in den Nockenwellenraum 5 gefördert wird, der mit dem elektrisch betätigten Ventil 2 strömungsverbunden ist. Dieses elektrisch betätigte Ventil 2 und dessen Funktionalität wird im Folgenden beschrieben.In one of the tappet guide 19 and a cylinder bore 29 formed plunger spring chamber 31 is a plunger spring 33 arranged on the one hand on the pump cylinder head 27 and on the other hand on the roller tappet 23 supports and a permanent attachment of the roller 21 on the cam 9 ensures in the direction of the camshaft 7. In the pump cylinder head 27 is in extension of the pump piston 18 of the pump working space 35 formed in the over the electrically operated valve 2 Fuel is introduced. The introduction of the fuel takes place during a downward movement of the pump piston 18 during an upward movement of the pump piston 18 in the pump working space 35 located fuel via a high pressure outlet 39 with an inserted outlet valve 16 is conveyed via a further high-pressure line in the high-pressure accumulator. The high pressure pump 1 is fuel lubricated as a whole, wherein the fuel is conveyed by the low pressure system in the camshaft space 5, which is connected to the electrically operated valve 2 fluidly connected. This electrically operated valve 2 and its functionality is described below.
Im Saugbetrieb der Hochdruckpumpe 1 ist das elektrisch betätigte Ventil 2 geöffnet und eine Verbindung des Pumpenarbeitsraums 35 mit einem Kraftstoffzulauf hergestellt, so dass dem Pumpenarbeitsraum 35 über das elektrisch betätigte Ventil 2 Kraftstoff zugeführt wird. Im Förderbetrieb der Hochdruckpumpe 1 wird der dem Pumpenarbeitsraum 35 zugeführte Kraftstoff verdichtet und über das in dem Hochdruckauslass 39 angeordnete Hochdruckventil 16 einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) zugeführt. Im Verdichtungsbetrieb der Hochdruckpumpe 1, bei dem sich der Pumpenkolben 18 aufwärts bewegt, ist das elektrisch betätigte Ventil 2 geschlossen, wenn eine Kraftstoffförderung erfolgen soll, und dichtet den Pumpenarbeitsraum 35 gegenüber dem Kraftstoffzulauf ab.In suction mode of the high-pressure pump 1 is the electrically operated valve 2 opened and a connection of the pump work space 35 made with a fuel feed, allowing the pump work space 35 2 fuel is supplied via the electrically operated valve. In the conveying mode of the high-pressure pump 1 that becomes the pump work space 35 supplied fuel and compressed over that in the high pressure outlet 39 arranged high pressure valve 16 a high-pressure accumulator (not shown) supplied. In the compression mode of the high-pressure pump 1, in which the pump piston 18 moved upward, is the electrically operated valve 2 closed when fuel delivery is to take place and seals the pump work space 35 from the fuel inlet.
Das in 2 dargestellte, an die Hochdruckpumpe 1 angebaute elektrisch betätigte Ventil 2, weist ein kolbenförmiges Ventilelement 14 auf. Das kolbenförmige Ventilelement 14 weist einen Schaft 25, insbesondere einen zylindrisch geformten Schaft 25, und einen vergrößerten Kopf 34 auf. Zudem weist der Pumpenzylinderkopf 27 in einem Kontaktbereich zum geschlossenen Ventilelement 14 einen Ventilsitz 36 auf. Das kolbenförmige Ventilelement 14 ist über den Schaft 25 in einer Bohrung 38 in dem Pumpenzylinderkopf 27 geführt und weist den im Durchmesser gegenüber dem Schaft 25 vergrößerten Kopf 34 auf. An diesem vergrößerten Kopf 34 des Ventilelements 14 ist eine Dichtfläche 37 ausgebildet, die in Schließstellung des Ventilelements 14 an dem Ventilsitz 36 im Pumpenzylinderkopf 27 zur Anlage kommt.This in 2 shown, to the high pressure pump 1 mounted electrically operated valve 2 , has a piston-shaped valve element 14 on. The piston-shaped valve element 14 has a shaft 25 , in particular a cylindrically shaped shaft 25 , and an enlarged head 34 on. In addition, the pump cylinder head 27 in a contact region to the closed valve element 14 a valve seat 36 on. The piston-shaped valve element 14 is over the shaft 25 in a hole 38 in the pump cylinder head 27 guided and has the diameter in relation to the shaft 25 enlarged head 34 on. At this enlarged head 34 of the valve element 14 is a sealing surface 37 formed in the closed position of the valve element 14 at the valve seat 36 in the pump cylinder head 27 comes to rest.
In 2 werden zudem die Elemente einer elektrischen Aktorgruppe 41 dargestellt. Die Aktorgruppe 41 weist einen Magnetanker 10 mit einer zylindrischen Außenkontur und einer ersten zentralen Bohrung 32 auf, wobei die erste zentrale Bohrung 32 in Richtung einer Längsachse 45 verläuft. Eine erste Druckfeder 4 ragt zudem in diese erste zentrale Bohrung 32 des Magnetankers 10 hinein, die eine axiale Kraft auf den Magnetanker 10 zum Ventilelement 14 in Richtung der Längsachse 45 hin ausübt, wobei die Längsachse 45 parallel zur Achse der Öffnungs- und Schließbewegung des Ventilelements 14 verläuft. Auf der dem Magnetanker 10 abgewandten Seite ragt die erste Druckfeder 4 in Richtung der Längsachse 45 in eine zweite zentrale Bohrung 50 hinein, die sich in einem Polkern 26 befindet. Der Polkern 26 weist dabei eine zylindrische Außenkontur auf. Der Magnetanker 10 wird zudem hubbeweglich in einem Ventilkörper 40 axial in Richtung der Längsachse 45 geführt. Auf der dem Ventilelement 14 abgewandten Seite steht der Magnetanker 10 an der ersten Druckfeder 4 in Anlage, wobei der Magnetanker 10 durch eine elektromagnetische Ansteuerung axial beweglich ist. Des weiteren stützt sich der Magnetankers 10 in seiner Ausgangsposition in axialer Richtung an seiner dem Ventilelement 14 zugewandten Seite an dem Ventilkörper 40 ab. In radialer Richtung umgibt den Magnetanker 10 eine Magnetspule 6, die bei Bestromung ein Magnetfeld ausbildet und somit eine magnetische Kraft auf den Magnetanker 10 ausüben kann. Durch eine Bestromung der Magnetspule 6 bewegt sich der Magnetanker 10 gegen die Kraft der ersten Druckfeder 4 vom Ventilelement 14 weg, um einen Arbeitsluftspalt 28 zu schließen, der sich zwischen dem Magnetanker 10 und dem Polkern 26 befindet. Das Ventilelement 14 steht über einen Ankerbolzen 42 in Kontakt mit dem Magnetanker 10, wobei beide Elemente in axialer Richtung nicht miteinander verbunden sind, sondern nur durch magnetische Kräfte und Federkräfte in Anlage miteinander gehalten werden. Der Ankerbolzen 42 ist dabei mit dem Magnetanker 10 verbunden, beispielsweise in dem der Ankerbolzen 42 in die erste zentrale Bohrung 32 des Magnetankers 10 eingepresst ist. Das kolbenförmige Ventilelement 14 wird zudem in Schließrichtung von der Federkraft einer zweiten Druckfeder 12 beaufschlagt.In 2 also become the elements of an electrical actuator group 41 shown. The actor group 41 has a magnet armature 10 with a cylindrical outer contour and a first central bore 32 on, wherein the first central bore 32 in the direction of a longitudinal axis 45 runs. A first compression spring 4 also stands out in this first central hole 32 of the magnet armature 10 into it, which is an axial force on the armature 10 to the valve element 14 in the direction of the longitudinal axis 45 out, with the longitudinal axis 45 parallel to the axis of the opening and closing movement of the valve element 14 runs. On the magnet armature 10 facing away from the first pressure spring protrudes 4 in the direction of the longitudinal axis 45 in a second central bore 50 into it, which is located in a pole core 26. The Polkern 26 has a cylindrical outer contour. The magnet armature 10 is also liftable in a valve body 40 axially in the direction of the longitudinal axis 45 guided. On the valve element 14 opposite side is the armature 10 on the first compression spring 4 in plant, the magnet armature 10 is axially movable by an electromagnetic drive. Furthermore, the magnet armature is supported 10 in its initial position in the axial direction at its the valve element 14 facing side of the valve body 40 from. In the radial direction surrounds the armature 10 a magnetic coil 6, which forms a magnetic field when energized and thus a magnetic force on the armature 10 can exercise. By energizing the solenoid 6, the armature moves 10 against the force of the first compression spring 4 from the valve element 14 away, to a working air gap 28 close, which is between the magnet armature 10 and the pole core 26 located. The valve element 14 is connected via an anchor bolt 42 in contact with the armature 10, wherein both elements are not connected to each other in the axial direction, but are held together only by magnetic forces and spring forces in abutment. The anchor bolt 42 is with the magnet armature 10 connected, for example in the anchor bolt 42 in the first central hole 32 of the magnet armature 10 is pressed. The piston-shaped valve element 14 is also in the closing direction of the spring force of a second compression spring 12 applied.
In axialer Richtung wirkt die erste Druckfeder 4 auf den Ankerbolzen 42 und den Magnetanker 10. Die erste Druckfeder 4 sorgt in unbestromten Zustand dafür, dass der Ankerbolzen 42 auf das Ventilelement 14 wirkt und es in geöffneter Position hält. Dem wirkt zwar die zweite Druckfeder 12 entgegen, da jedoch die erste Druckfeder 4 eine höhere Federkraft besitzt wird das Ventilelement 14 in geöffnetem Zustand gehalten. Durch eine Bestromung des Magnetankers 10 mittels der Magnetspule 6 bewegt sich der Magnetanker 10 gegen die Kraft der ersten Druckfeder 4 vom Ventilelement 14 weg, um den Arbeitsluftspalt 28 zu schließen. Durch das Wegbewegen verliert der Ankerbolzen 42 den kraftschlüssigen Kontakt zum Ventilelement 14 wodurch sich das Ventilelement 14 durch die Kraft der zweiten Druckfeder 12 in Richtung geschlossener Zustand bewegt. In vollständig geschlossenem Zustand des Ventilelements 14 liegt dieses mit der Dichtfläche 37 am Ventilsitz 36 an und dichtet den Pumpenarbeitsraum 35 ab.In the axial direction, the first compression spring acts 4 on the anchor bolts 42 and the magnet armature 10. The first compression spring 4 ensures in the de-energized state that the anchor bolt 42 on the valve element 14 acts and keeps it in the open position. Although this acts the second compression spring 12 contrary, but since the first compression spring 4 a higher spring force possesses the valve element 14 kept open. By energizing the magnet armature 10 by means of the magnetic coil 6 the magnet armature moves 10 against the force of the first compression spring 4 from the valve element 14 away to the working air gap 28 close. By moving away loses the anchor bolt 42 the non-positive contact with the valve element 14 causing the valve element 14 by the force of the second compression spring 12 moved towards the closed state. In fully closed state of the valve element 14 this is the sealing surface 37 on the valve seat 36 and seals the pump workspace 35 from.
Des weiteren ist der Polkern 26 über eine Verbindungshülse 44 mit dem Ventilkörper 40 verbunden. Die Verbindungshülse 44 ist hierzu einerseits auf einen Teilbereich des Außendurchmessers des Ventilkörpers 40 aufgesteckt, der dem Polkern 26 zugewandt ist, andererseits ist die Verbindungshülse 44 auf einen Teilbereich des Außendurchmessers des Polkerns 26 aufgesteckt und die Verbindungshülse 44 ist mit beiden Bauteilen 40, 26 verschweißt. Zur magnetischen Trennung des Ventilkörpers 40 vom Polkern 26 ist die Verbindungshülse 44 aus einem amagnetischen Material gefertigt.Furthermore, the pole core 26 via a connection sleeve 44 connected to the valve body 40. The connection sleeve 44 For this purpose, on the one hand to a portion of the outer diameter of the valve body 40 attached, which faces the pole core 26, on the other hand, the connection sleeve 44 to a portion of the outer diameter of the pole core 26 plugged and the connection sleeve 44 is with both components 40 . 26 welded. For magnetic separation of the valve body 40 from the pole core 26 is the connection sleeve 44 made of an amagnetic material.
Des weiteren weist das elektrisch betätigte Ventil 2 ein Gehäuse 20 auf, das insbesondere als eine Magnethülse 20 ausgebildet sein kann. Dieses Gehäuse 20 umgibt die elektrische Aktorgruppe 41 und wird mittels eines Befestigungselements 8, das insbesondere als eine Überwurfmutter 8 ausgeführt sein kann, über den Ventilkörper 40 mit dem Pumpenzylinderkopf 27 in Richtung der Längsachse 45 Anlage gehalten. Hierbei weist das Befestigungselement 8 ein Innengewinde 24 auf, wodurch sich das Befestigungselement 8 an den Pumpenzylinderkopf 27 anschrauben lässt. Zudem bildet der Pumpenzylinderkopf 27 einen zylindrischen Ansatz 43 in Richtung der Längsachse 45 aus. Der Ventilkörper 40 befindet sich innerhalb dieses zylindrischen Ansatzes 43. Zudem weist der zylindrische Ansatz 43 an seinem Außendurchmesser ein Außengewinde 52 auf, an das das Befestigungselement 8 mit dem Innengewinde 24 angeschraubt werden kann. Da das Gehäuse 20 die elektrische Aktorgruppe 41 umgibt wird durch den Einsatz des Befestigungselements 8 auch die elektrische Aktorgruppe 41 in Richtung der Längsachse 45 am Pumpenzylinderkopf 27 in Anlage gehalten, ohne dass weitere Bauteile notwendig sind. Dabei weist das Gehäuse 20 einen nach außen ragenden umlaufenden Ringbund 48 auf und das Befestigungselement 8 weist einen nach innen ragenden umlaufenden Kragen 46 auf, wobei der Ringbund 48 in radialer Richtung von der Längsachse 45 weg verläuft und der Kragen 46 in radialer Richtung zur Längsachse 45 hin verläuft. Durch die Ausbildung des umlaufenden Kragens 46 am Befestigungselement 8, der sich axial in Richtung der Längsachse 45 am umlaufenden Ringbund 48 des Gehäuses 20 abstützt, kann das Gehäuse 20, und mit dem Gehäuse 20 die elektrische Aktorgruppe 41, am Pumpenzylinderkopf 27 in Anlage gehalten werden, indem das Befestigungselement 8 an den Pumpenzylinderkopf 27 angeschraubt wird.Furthermore, the electrically operated valve 2 a housing 20 in particular as a magnet sleeve 20 can be trained. This case 20 surrounds the electrical actuator group 41 and is by means of a fastener 8, in particular as a union nut 8th can be executed over the valve body 40 with the pump cylinder head 27 in the direction of the longitudinal axis 45 Investment held. Here, the fastener 8th an internal thread 24 on, causing the fastener 8th to the pump cylinder head 27 screw on. In addition, the pump cylinder head forms 27 a cylindrical projection 43 in the direction of the longitudinal axis 45 out. The valve body 40 is within this cylindrical approach 43 , In addition, the cylindrical approach 43 at its outer diameter an external thread 52 on, to which the fastener 8 with the internal thread 24 can be screwed. Since the housing 20, the electrical actuator group 41 is surrounded by the use of the fastener 8 and the electric actuator group 41 in the direction of the longitudinal axis 45 on the pump cylinder head 27 held in plant, without further components are necessary. In this case, the housing has 20 an outwardly projecting circumferential collar 48 on and the fastener 8th has an inwardly projecting circumferential collar 46 on, with the annular collar 48 in the radial direction from the longitudinal axis 45 runs away and the collar 46 in the radial direction to the longitudinal axis 45 goes. Through the formation of the circumferential collar 46 on the fastener 8th , which axially in the direction of the longitudinal axis 45 at the circumferential collar 48 of the housing 20 supports, the housing can 20 , and with the case 20 the electrical actuator group 41 , held on the pump cylinder head 27 in abutment by the fastener 8 to the pump cylinder head 27 is screwed on.
Der in 3 dargestellte Ausschnitt III zeigt einen Schnitt des elektrisch betätigten Ventils 2 in vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, bei dem die Bauteile Gehäuse 20, Ventilkörper 40, ein erstes Dichtelement 22 und der zylindrische Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 dargestellt sind. Weiterhin ist gezeigt, dass das Gehäuse 20 einen zylindrischen Endbereich 51 aufweist, wobei der zylindrische Endbereich 51 des Gehäuses 20 einen ersten Absatz 54 aufweist und wobei der Innendurchmesser des Endbereichs 51 zum ersten Dichtelement 22 hin größer wird.The in 3 shown section III shows a section of the electrically operated valve 2 in an enlarged view according to a first embodiment, wherein the components housing 20 , Valve body 40 , a first sealing element 22 and the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27 are shown. Furthermore, it is shown that the housing 20 a cylindrical end portion 51 having the cylindrical end portion 51 of the housing 20 a first shoulder 54 and wherein the inner diameter of the end portion 51 to the first sealing element 22 gets bigger.
Des weiteren stützt sich der erste Absatz 54 des Gehäuses 20 axial in Richtung der Längsachse 45 an einer ersten Schulter 56 des Ventilkörpers 40 ab, wobei die erste Schulter 56 umlaufend an einer dem Dichtelement 22 abgewandten Stirnseite am Ventilkörper 40 ausgebildet ist. Dabei bilden der erste Absatz 54 des Gehäuses 20 und die erste Schulter 56 des Ventilkörpers 40 einen Abstützbereich 57 aus, wodurch ein Eindringen des zylindrischen Endbereichs 51 in einen Bauraum 47 des ersten Dichtelements 22 axial in Richtung der Längsachse 45 begrenzt wird. Dabei wird verhindert, dass der zylindrische Endbereich 51 des Gehäuses derart in den Bauraum 47 des ersten Dichtelements 22 eindringt, dass das erste Dichtelement 22 so stark verformt wird, dass es zu einer Beschädigung des ersten Dichtelements 22 kommt. Weiterhin kann die Ausbildung des ersten Dichtelements 22 vorteilhaft als ein O-Ring 22 ausgeführt sein.Furthermore, the first paragraph is based 54 of the housing 20 axially in the direction of the longitudinal axis 45 on a first shoulder 56 of the valve body 40 off, with the first shoulder 56 circumferentially on a sealing element 22 facing away from the valve body 40 is trained. This form the first paragraph 54 of the housing 20 and the first shoulder 56 of the valve body 40 a support portion 57, whereby penetration of the cylindrical end portion 51 in a space 47 of the first sealing element 22 axially in the direction of the longitudinal axis 45 is limited. This prevents the cylindrical end area 51 of the housing in the space 47 of the first sealing element 22 that penetrates the first sealing element 22 deformed so much that it will damage the first sealing element 22 comes. Furthermore, the formation of the first sealing element 22 may advantageously be designed as an O-ring 22.
Der zylindrische Endbereich 51 des Gehäuses 20 steht zudem mit dem ersten Dichtelement 22 derart in Anlage, dass sich eine Abdichtung axial in Richtung der Längsachse 45 ausbildet, wobei die Abdichtung insbesondere als ein umlaufender Kontaktbereich 53a zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem zylindrischen Endbereich 51 des Gehäuses 20 ausgebildet ist.The cylindrical end area 51 of the housing 20 is also in contact with the first sealing element 22 in such a way that a seal axially in the direction of the longitudinal axis 45 forms, with the seal in particular as a peripheral contact area 53a between the first sealing element 22 and the cylindrical end portion 51 of the housing 20 is trained.
Des Weiteren ist in 3 dargestellt, dass das erste Dichtelement 22 einen radial zur Längsachse 45 innen liegenden umlaufenden Kontaktbereich 53b und einen axial zur Längsachse 45 liegenden umlaufenden Kontaktbereich 53c mit dem Ventilkörper 40 ausbildet, wodurch eine zweifache Kapselung zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem Ventilkörper 40 ermöglicht wird. Des Weiteren ist dargestellt, dass das erste Dichtelement 22 mit dem zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 in Anlage steht wodurch sich ein weiterer radial zur Längsachse 45 außen liegender umlaufender Kontaktbereich 53d ausbildet, der eine Kapselung zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 bewirkt. Somit bildet das erste Dichtelement 22 durch Kontakt mit dem zylindrischen Endbereichs 51 des Gehäuses 20 insgesamt vier um die Längsachse 45 umlaufende Kontaktbereiche 53 aus, die eine effiziente Kapselung insbesondere der elektrischen Aktorgruppe 41 bewirken.Furthermore, in 3 shown that the first sealing element 22 a radial to the longitudinal axis 45 inside lying circumferential contact area 53b and one axial to the longitudinal axis 45 lying circumferential contact area 53c with the valve body 40 forms, whereby a double encapsulation between the first sealing element 22 and the valve body 40 is possible. Furthermore, it is shown that the first sealing element 22 with the cylindrical projection 43 of the pump cylinder head 27 in abutment, resulting in a further radial to the longitudinal axis 45 outer circumferential contact area 53d forms, which encapsulation between the first sealing element 22 and the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27 causes. Thus, the first sealing element forms 22 by contact with the cylindrical end portion 51 of the housing 20 a total of four about the longitudinal axis 45 circumferential contact areas 53 which provides efficient encapsulation in particular of the electrical actuator group 41 cause.
In 3 ist weiterhin dargestellt auf welchen Weg eine Flüssigkeit von außen V und/oder eine Leckage von innen VI in den Bereich der elektrischen Aktorgruppe 41 eindringen kann. Die Flüssigkeit von außen V kann durch den offenen Bereich zwischen dem Gehäuse 20 und dem zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 bis an das erste Dichtelement 22 vordringen. Die Flüssigkeit von außen V dringt hierzu vorher durch die Verbindung des Befestigungselements 8 mit dem Pumpenzylinderkopf 27 oder durch die Verbindung des Befestigungselements 8 mit dem Gehäuse 20. Sobald die von außen eindringende Flüssigkeit V bis an das erste Dichtelement 22 herangelangt, wird ein weiteres Eindringen in die elektrische Aktorgruppe 41 verhindert. Dies wird zum Einen dadurch erreicht, dass das erste Dichtelement 22 mit dem zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 den umlaufenden Kontaktbereich 53d ausbildet, der sich radial zur Längsachse 45 zwischen den beiden Elementen befindet. Zum Anderen bildet das erste Dichtelement 22 mit dem Gehäuse 20, insbesondere mit dem zylindrischen Endbereich 51, den weiteren umlaufenden Kontaktbereich 53a aus. Dadurch wird ein weiteres Eindringen der Flüssigkeit von außen V verhindert und eine verbesserte Kapselung des elektrisch betätigten Ventils 2 kann erzielt werden.In 3 is further shown on which way a liquid from the outside V and / or leakage from the inside VI in the region of the electric actuator group 41 can penetrate. The liquid from outside V can pass through the open area between the housing 20 and the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27 to the first sealing element 22 penetrate. The liquid from the outside V penetrates this previously through the connection of the fastener 8th with the pump cylinder head 27 or by the connection of the fastener 8 with the housing 20 , As soon as the liquid V penetrating from outside reaches the first sealing element 22 approached, further penetration into the electrical actuator group 41 prevented. This is achieved on the one hand by the fact that the first sealing element 22 with the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27, the peripheral contact area 53d forms, which is radial to the longitudinal axis 45 located between the two elements. On the other hand forms the first sealing element 22 with the housing 20 , in particular with the cylindrical end region 51 , the other peripheral contact area 53a out. As a result, further penetration of the liquid from the outside V is prevented and improved encapsulation of the electrically operated valve 2 can be achieved.
Bei der Leckage von innen VI, die insbesondere aus dem mit Kraftstoff gefüllten Bereich der Hochdruckpumpe 1 kommen kann, gelangt sie auf dem Pfad zwischen Pumpenzylinderkopf 27 und dem Ventilelement 40 bis an das erste Dichtelement 22 heran. Hier verhindert das erste Dichtelement 22, dass die Leckage von innen VI weiter bis in die elektrische Aktorgruppe 41 vordringen kann, da das erste Dichtelement 22 hierzu zum Einen mit dem zylindrischen Ansatz 43 den umlaufenden Kontaktbereich 53d ausbildet, der sich radial zur Längsachse 45 zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem zylindrischen Ansatz 43 befindet. Zum Anderen bildet das erste Dichtelement 22 mit dem Ventilkörper 40 den weiteren umlaufenden Kontaktbereich 53c aus, der sich axial in Richtung der Längsachse 45 zwischen den beiden Elementen befindet.In the leakage from the inside VI, in particular from the fuel-filled area of the high-pressure pump 1 can get on the path between the pump cylinder head 27 and the valve element 40 up to the first sealing element 22 zoom. Here prevents the first sealing element 22 in that the leakage continues from inside VI to the electrical actuator group 41 can penetrate, since the first sealing element 22 on the one hand with the cylindrical approach 43 the circulating contact area 53d forms, which is radial to the longitudinal axis 45 between the first sealing element 22 and the cylindrical approach 43 located. On the other hand forms the first sealing element 22 with the valve body 40 the other peripheral contact area 53c which is located axially in the direction of the longitudinal axis 45 between the two elements.
Sollte die Leckage von innen VI einen der beiden zuvor beschriebenen umlaufenden Kontaktbereiche 53c, 53d überwinden, so kann die Leckage von innen VI dennoch nicht bis in die elektrische Aktorgruppe 41 vordringen, da eine weitere Kapselung durch die zwei weiteren umlaufenden Kontaktbereiche 53a, 53b vorhanden ist. Einen dieser umlaufenden Kontaktbereiche 53b bildet das erste Dichtelement 22 mit dem Ventilkörper 40 aus, wobei sich der Kontaktbereich 53b radial zur Längsachse 45 zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem Ventilkörper 40 befindet. Der weitere umlaufende Kontaktbereich 53a befindet zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem Gehäuse 20, insbesondere dem zylindrischen Endbereich 51 des Gehäuses 20.If the leakage from the inside VI one of the two circumferential contact areas described above 53c . 53d overcome, the leakage from the inside VI yet not in the electrical actuator group 41 penetrate, as further encapsulation by the two other peripheral contact areas 53a . 53b is available. One of these rotating contact areas 53b forms the first sealing element 22 with the valve body 40 out, with the contact area 53b radial to the longitudinal axis 45 between the first sealing element 22 and the valve body 40 is located. The further circulating contact area 53a located between the first sealing element 22 and the housing 20 , in particular the cylindrical end region 51 of the housing 20 ,
Der in 4 dargestellte Ausschnitt III zeigt einen Schnitt des elektrisch betätigten Ventils 2 in vergrößerter Darstellung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei dem die Bauteile Gehäuse 20, Ventilkörper 40, erstes Dichtelement 22 und der zylindrische Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 dargestellt sind. Weiterhin ist gezeigt, dass das Gehäuse 20 den zylindrischen Endbereich 51 aufweist. In der 4 ist dargestellt, dass der Ventilkörper 40 eine zweite Schulter 58 aufweist, die umlaufend radial nach innen an den Bauraum 47 des Dichtelements 22 angrenzend ausgebildet ist, wobei sich der zylindrische Endbereich 51 des Gehäuses 20 mit seiner Stirnseite axial in Richtung der Längsachse 45 an der zweiten Schulter 58 des Ventilkörpers 40 abstützt und somit den Abstützbereich 57 ausbildet, wodurch ein Eindringen des zylindrischen Endbereichs 51 in den Bauraum 47 des ersten Dichtelements 22 axial in Richtung der Längsachse 45 begrenzt wird.The in 4 shown section III shows a section of the electrically operated valve 2 in an enlarged view according to a second embodiment, wherein the components housing 20 , Valve body 40 , first sealing element 22 and the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27 are shown. Furthermore, it is shown that the housing 20 the cylindrical end region 51 having. In the 4 is shown that the valve body 40 a second shoulder 58 has, which circumferentially radially inward to the space 47 the sealing element 22 is formed adjacent, wherein the cylindrical end portion 51 of the housing 20 with its front side axially in the direction of the longitudinal axis 45 on the second shoulder 58 of the valve body 40 supports and thus forms the support portion 57, whereby a penetration of the cylindrical end portion 51 in the installation space 47 of the first sealing element 22 axially in the direction of the longitudinal axis 45 is limited.
Der zylindrische Endbereich 51 des Gehäuses 20 steht zudem mit dem ersten Dichtelement 22 derart in Anlage, dass sich eine Abdichtung axial in Richtung der Längsachse 45 ausbildet, wobei die Abdichtung insbesondere als umlaufender Kontaktbereich 53a zwischen dem ersten Dichtelement 22 und dem zylindrischen Endbereich 51 des Gehäuses 20 ausgebildet ist. Alle weiteren Eigenschaften hinsichtlich Kapselung der elektrischen Aktorgruppe 41 durch die umlaufenden Kontaktbereiche 53a, 53b, 53c, 53d gegen Flüssigkeit von außen V und/oder Leckage von innen VI ist kongruent zur Beschreibung der 3.The cylindrical end area 51 of the housing 20 is also in contact with the first sealing element 22 in such a way that a seal axially in the direction of the longitudinal axis 45 forms, with the seal in particular as a circumferential contact area 53a between the first sealing element 22 and the cylindrical end portion 51 of the housing 20 is trained. All other properties regarding encapsulation of the electrical actuator group 41 through the surrounding contact areas 53a . 53b . 53c . 53d against liquid from the outside V and / or leakage from inside VI is congruent to the description of 3 ,
Die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen des Gehäuses 20 und/oder dem ersten Dichteleement 22 und/oder dem Ventilkörper 40 können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden. The above-described embodiments and embodiments of the housing 20 and / or the first sealing element 22 and / or the valve body 40 can be combined with each other in any way.
Der in 5 dargestellte Ausschnitt IV zeigt einen Schnitt des elektrisch betätigten Ventils 2 in vergrößerter Darstellung bei dem unter anderem das Gehäuse 20, das Befestigungselement 8, das erste Dichtelement 22, den Pumpenzylinderkopf 27, ein zweites Dichtelement 55 und die Magnetspule 6 dargestellt sind.The in 5 shown section IV shows a section of the electrically operated valve 2 in an enlarged view in which, among other things, the housing 20 , the fastener 8th , the first sealing element 22 , the pump cylinder head 27, a second sealing element 55 and the magnetic coil 6 are shown.
Dabei ist das zweite Dichtelement 55 aus einem elastisch verformbaren Material ausgeführt. Wird nun das zweite Dichtelement 55, das axial in Richtung der Längsachse 45 von dem Gehäuse 20, das insbesondere als Magnethülse 20 ausgeführt sein kann, und dem Befestigungselement 8, das insbesondere als Überwurfmutter 8 ausgeführt sein kann, zusammengepresst, so kann eine gesteigerte Dichtwirkung durch diese Elastizität des zweiten Dichtelements 55 erzielt werden. Dies ist durch die elastische Verformung des zweiten Dichtelements 55 möglich, da sich das zweite Dichtelement 55 aufgrund des Zusammenpressens den Raum zwischen Befestigungselement 8 und Gehäuse 20 optimal ausfüllen und abdichten kann.In this case, the second sealing element 55 made of an elastically deformable material. Will now be the second sealing element 55 axially in the direction of the longitudinal axis 45 of the housing 20 , especially as a magnetic sleeve 20 may be executed, and the fastener 8th , which in particular can be designed as a union nut 8, compressed, so can an increased sealing effect by this elasticity of the second sealing element 55 be achieved. This is due to the elastic deformation of the second sealing element 55 possible, since the second sealing element 55 due to the compression of the space between the fastener 8th and housing 20 optimally fill and seal.
Eine axiale Beaufschlagung des zweiten Dichtelements 55 mit einer zusammenpressenden Kraft, insbesondere einer Montagevorspannkraft, in Richtung der Längsachse 45 wird durch den umlaufenden Kragen 46 an der Überwurfmutter 8 und den umlaufenden Ringbund 48 an der Magnethülse 20 ermöglicht. Die axiale Montagevorspannkraft in Richtung der Längsachse 45 wird durch das Verschrauben der Überwurfmutter 8, die mit dem Innengewinde 24 versehen ist, an den zylindrischen Ansatz 43, der mit dem Außengewinde 52 versehen ist, erzielt.An axial loading of the second sealing element 55 with a compressive force, in particular a mounting biasing force, in the direction of the longitudinal axis 45 is by the circumferential collar 46 at the union nut 8th and the circumferential collar 48 at the magnet sleeve 20 allows. The axial assembly preload force in the direction of the longitudinal axis 45 is by screwing the nut 8th that with the internal thread 24 is provided to the cylindrical approach 43 , with the external thread 52 is achieved.
Bei dem Fixieren des Gehäuses 20 mittels des Befestigungselements 8 am zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfes 27 wird die axial in Richtung der Längsachse 45 auf das Gehäuse 20 wirkende Vorspannkraft, insbesondere die Montagevorspannkraft, dafür verwendet, dass zweite Dichtelement 55 zusammenzupressen, jedoch wird das erste Dichtelement 22 von dieser Vorspannkraft nicht beeinflusst. Die Vorspannkraft wird vor Erreichen des ersten Dichtelements 22 über den ersten Absatz 54 des Gehäuses 20 von der ersten Schulter 56 des Ventilkörpers 40 oder über den zylindrischen Endbereich 51 des Gehäuses 20 von der zweiten Schulter 58 des Ventilkörpers 40 aufgenommen, so dass ein Eindringen des zylindrischen Endbereichs 51 in den Bauraum 47 des ersten Dichtelements 22 axial in Richtung der Längsachse 45 begrenzt wird.When fixing the housing 20 by means of the fastening element 8th on the cylindrical approach 43 the pump cylinder head 27 becomes the axial in the direction of the longitudinal axis 45 on the case 20 acting biasing force, in particular the mounting biasing force, used for that second sealing element 55 but the first sealing element becomes 22 not affected by this biasing force. The biasing force is before reaching the first sealing element 22 via the first paragraph 54 of the housing 20 from the first shoulder 56 of the valve body 40 or over the cylindrical end region 51 of the housing 20 from the second shoulder 58 of the valve body 40 absorbed, allowing penetration of the cylindrical end portion 51 in the installation space 47 of the first sealing element 22 axially in the direction of the longitudinal axis 45 is limited.
Nach erfolgtem Anschrauben der Überwurfmutter 8 an den zylindrischen Ansatz 43 des Pumpenzylinderkopfs 27 kann eine optimale Kapselung erzielt werden. Von außen einwirkende Einflüsse, wie eine in eine Eindring-Richtung bewegende Flüssigkeit und/oder Feuchtigkeit VII wird effektiv durch das zweite Dichtelement 55 von einem Eintritt in das elektrisch betätigte Ventil 2, insbesondere in die elektrische Aktorgruppe 41 abgehalten. Eine weitere Kapselung erfolgt zwischen der Überwurfmutter 8 und dem Pumpenzylinderkopf 27 über das Innengewinde 24. Des weiteren ist das erste Dichtelement 22 zwischen dem Ventilkörper 40 und dem Pumpenzylinderkopf 27 angeordnet, wodurch eine Eindringen von Feuchtigkeit auch von dieser Seite verhindert werden kann.After screwing on the union nut 8th to the cylindrical approach 43 of the pump cylinder head 27 an optimal encapsulation can be achieved. External influences, such as liquid and / or moisture VII moving in a penetrating direction, are effectively transmitted through the second sealing element 55 from entering the electrically operated valve 2 , in particular in the electrical actuator group 41 held. Another encapsulation takes place between the union nut 8th and the pump cylinder head 27 over the internal thread 24 , Furthermore, the first sealing element 22 between the valve body 40 and the pump cylinder head 27 arranged, whereby a penetration of moisture from this side can be prevented.
In 5 ist zudem dargestellt, dass das zweite Dichtelement 55 als eine Flachdichtung 55 ausgebildet sein kann. Diese konstruktive Ausbildung des zweiten Dichtelements 55 verbessert die kapselnden und abdichtenden Eigenschaften, insbesondere bei einer Anordnung zwischen dem umlaufenden Kragen 46 des Befestigungselements 8 und dem umlaufenden Ringbund 48 des Gehäuses 20. Weiterhin wird die abdichtende Eigenschaft durch die elastische Verformbarkeit des zweiten Dichtelements 55 durch die konstruktive Ausgestaltung als Flachdichtung 55 verbessert.In 5 is also shown that the second sealing element 55 may be formed as a flat seal 55. This structural design of the second sealing element 55 improves the capsulating and sealing properties, in particular in an arrangement between the circumferential collar 46 the fastener 8 and the circumferential collar 48 of the housing 20 , Furthermore, the sealing property by the elastic deformability of the second sealing element 55 improved by the structural design as a flat gasket 55.
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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WO 2016/015912 A1 [0002, 0003]WO 2016/015912 A1 [0002, 0003]
