DE102019211911A1

DE102019211911A1 - High pressure pump with integrated suction valve

Info

Publication number: DE102019211911A1
Application number: DE102019211911.5A
Authority: DE
Inventors: Francesco Lucarelli; Frederic Strauss
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2019-08-08
Filing date: 2019-08-08
Publication date: 2021-02-11

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe zur Komprimierung von Kraftstoffen, umfassend ein Gehäuseteil (1) mit einer Zylinderbohrung (2), in der ein Hochdruckelementraum (3) ausgebildet ist, wobei in das Gehäuseteil (1) zur Befüllung des Hochdruckelementraums (3) mit Kraftstoff ein Saugventil (4) integriert ist, das einen hubbeweglichen und von der Federkraft einer Schließfeder (5) belasteten Ventilstößel (6) umfasst, der mit einem im Gehäuseteil (1) ausgebildeten Ventilsitz (7) zusammenwirkt, und wobei im Gehäuseteil (1) konzentrisch zum Ventilsitz (7) ein als Zulauf für das Saugventil (4) dienender ringförmiger Niederdruckraum (8) ausgebildet ist, in dem ein ringförmiges Siebelement (9) aufgenommen ist. Erfindungsgemäß ist das Siebelement (9) über einen im Querschnitt wellenförmigen Flanschabschnitt (10), der sich von einem hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt (11) nach radial außen erstreckt, gegen das Gehäuseteil (1) axial vorgespannt.The invention relates to a high-pressure pump for compressing fuels, comprising a housing part (1) with a cylinder bore (2) in which a high-pressure element space (3) is formed, the housing part (1) for filling the high-pressure element space (3) with fuel Suction valve (4) is integrated, which comprises a stroke-movable valve stem (6) loaded by the spring force of a closing spring (5), which cooperates with a valve seat (7) formed in the housing part (1), and wherein the housing part (1) is concentric to Valve seat (7) is designed as an inlet for the suction valve (4) serving annular low-pressure chamber (8) in which an annular sieve element (9) is received. According to the invention, the sieve element (9) is axially pretensioned against the housing part (1) by means of a flange section (10) which is wave-shaped in cross section and which extends radially outward from a hollow cylindrical sieve carrier section (11).

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die vorgeschlagene Hochdruckpumpe kann insbesondere zur Komprimierung von Kraftstoffen eingesetzt werden, beispielsweise in einem Kraftstoffeinspritzsystem.The invention relates to a high-pressure pump with the features of the preamble of claim 1. The proposed high-pressure pump can in particular be used to compress fuels, for example in a fuel injection system.

Stand der TechnikState of the art

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2016 221 768 A1 geht beispielhaft eine Hochdruckpumpe für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit integriertem Saugventil hervor. Die Hochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil mit einer Zylinderbohrung, in der ein Hochdruckelementraum ausgebildet ist, der über das integrierte Saugventil mit Kraftstoff befüllbar ist. Das Saugventil weist hierzu ein hubbewegliches und von der Federkraft einer Schließfeder belasteten Ventilstößel auf, der mit einem im Gehäuseteil ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt. Im Gehäuseteil ist ferner ein als Zulauf für das Saugventil dienender ringförmiger Niederdruckraum ausgebildet, in dem ein ringförmiges Siebelement aufgenommen ist. Das Siebelement soll den Eintrag von im Kraftstoff enthaltenen Partikeln in das Saugventil und damit in die Hochdruckpumpe verhindern. Denn diese könnten zu einer Funktionsstörung des Saugventils und/oder der Hochdruckpumpe führen. Um dies effektiv zu verhindern, darf zwischen dem Siebelement und dem Gehäuseteil kein Spalt bestehen, über den Kraftstoff das Siebelement umgehen könnte. Bei der Hochdruckpumpe der DE 10 2016 221 768 A1 ist das Siebelement in axialer Richtung am Gehäuseteil abgestützt und in radialer Richtung gegen eine korrespondierend ausgebildete Anlagefläche des Gehäuseteils vorgespannt, so dass es spaltfrei am Gehäuseteil anliegt. Über die Zeit kann die Vorspannung aufgrund Materialermüdung jedoch nachlassen, so dass Spalte unvermeidbar sind. Die fehlende Vorspannung kann ferner zu Bewegungen des Siebelements gegenüber dem Gehäuseteil führen, die zu Abrieb und damit zu vermehrtem Partikeleintrag führen. Ferner fördert der Abrieb bzw. Verschleiß die Spaltbildung zwischen dem Siebelement und dem Gehäuseteil. All dies kann im Ergebnis dazu führen, dass der Eintrag von Partikeln nicht mehr wirksam verhindert wird und es zu einem Ausfall der Hochdruckpumpe kommt.From the publication DE 10 2016 221 768 A1 is an example of a high-pressure pump for a fuel injection system with an integrated suction valve. The high-pressure pump comprises a housing part with a cylinder bore, in which a high-pressure element chamber is formed, which can be filled with fuel via the integrated suction valve. For this purpose, the suction valve has a liftable valve tappet which is loaded by the spring force of a closing spring and which cooperates with a valve seat formed in the housing part. In the housing part, an annular low-pressure chamber serving as an inlet for the suction valve is also formed, in which an annular sieve element is received. The sieve element is intended to prevent the entry of particles contained in the fuel into the suction valve and thus into the high-pressure pump. Because this could lead to a malfunction of the suction valve and / or the high-pressure pump. In order to effectively prevent this, there must be no gap between the sieve element and the housing part through which fuel could bypass the sieve element. With the high pressure pump of the DE 10 2016 221 768 A1 the sieve element is supported in the axial direction on the housing part and biased in the radial direction against a correspondingly designed contact surface of the housing part so that it rests against the housing part without a gap. Over time, however, the preload can decrease due to material fatigue, so that gaps are unavoidable. The lack of prestress can also lead to movements of the sieve element with respect to the housing part, which lead to abrasion and thus to increased particle entry. Furthermore, the abrasion or wear promotes the formation of a gap between the sieve element and the housing part. As a result, all of this can mean that the entry of particles is no longer effectively prevented and the high-pressure pump fails.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochdruckpumpe zum Komprimieren von Kraftstoffen anzugeben, bei der das Pumpenausfallrisiko aufgrund Partikeleintrag verringert ist.The present invention is based on the object of specifying a high-pressure pump for compressing fuels in which the risk of pump failure due to particle entry is reduced.

Zur Lösung der Aufgabe wird die Hochdruckpumpe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.To achieve the object, the high pressure pump is specified with the features of claim 1. Advantageous further developments of the invention can be found in the subclaims.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die zur Komprimierung von Kraftstoffen vorgeschlagene Hochdruckpumpe umfasst ein Gehäuseteil mit einer Zylinderbohrung, in der ein Hochdruckelementraum ausgebildet ist. Zur Befüllung des Hochdruckelementraums mit Kraftstoff ist in das Gehäuseteil ein Saugventil integriert, das einen hubbeweglichen und von der Federkraft einer Schließfeder belasteten Ventilstößel umfasst, der mit einem im Gehäuseteil ausgebildeten Ventilsitz zusammenwirkt. Konzentrisch zum Ventilsitz ist im Gehäuseteil ein als Zulauf für das Saugventil dienender ringförmiger Niederdruckraum ausgebildet, in dem ein ringförmiges Siebelement aufgenommen ist. Erfindungsgemäß ist das Siebelement über einen im Querschnitt wellenförmigen Flanschabschnitt, der sich von einem hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt nach radial außen erstreckt, gegen das Gehäuseteil axial vorgespannt.The high-pressure pump proposed for compressing fuels comprises a housing part with a cylinder bore in which a high-pressure element space is formed. To fill the high-pressure element space with fuel, a suction valve is integrated into the housing part, which includes a stroke-movable valve tappet which is loaded by the spring force of a closing spring and which interacts with a valve seat formed in the housing part. An annular low-pressure chamber serving as an inlet for the suction valve is formed in the housing part concentrically to the valve seat and in which an annular sieve element is received. According to the invention, the sieve element is axially pretensioned against the housing part via a flange section which is wave-shaped in cross section and which extends radially outward from a hollow cylindrical screen carrier section.

Die zur Vorspannung erforderliche Axialkraft wird demnach im Bereich des Flanschabschnitts in das Siebelement eingeleitet. Abhängig vom jeweiligen Ort der Krafteinleitung bildet der Flanschabschnitt einen mehr oder weniger langen Hebel aus, der die Axialkraft verstärkt. Der Übergangsbereich vom Flanschabschnitt auf den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt ist daher in der Regel einer hohen Biegebeanspruchung ausgesetzt. Diese kann zu einem Riss oder Bruch und damit zum Versagen der Funktion des Siebelements führen. Bei dem Siebelement der vorgeschlagenen Hochdruckpumpe wirkt der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt einem solchen Riss oder Bruch entgegen. Denn die Wellenform verringert die Biegesteifigkeit des Flanschabschnitts, so dass der Übergangsbereich vom Flanschabschnitt auf den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt weniger stark auf Biegung beansprucht wird.The axial force required for prestressing is accordingly introduced into the sieve element in the area of the flange section. Depending on the respective place where the force is introduced, the flange section forms a lever that is more or less long and increases the axial force. The transition area from the flange section to the hollow cylindrical portafilter section is therefore usually exposed to high bending stress. This can lead to a crack or break and thus to the failure of the function of the screen element. In the case of the sieve element of the proposed high-pressure pump, the flange section, which is undulating in cross section, counteracts such a crack or break. This is because the wave shape reduces the flexural rigidity of the flange section, so that the transition area from the flange section to the hollow cylinder-shaped portafilter section is less subjected to bending.

Der wellenförmige Querschnitt des Flanschabschnitts führt zur Ausbildung von Wellentälern und/oder Wellenbergen, die in der Draufsicht auf das Siebelement vorzugsweise konzentrisch verlaufen. Dadurch ist sichergestellt, dass die zur axialen Vorspannung des Siebelements in den Flanschabschnitt eingeleitete Axialkraft zu einer über den Umfang möglichst gleichmäßigen Beanspruchung des Siebelements führt.The wave-shaped cross-section of the flange section leads to the formation of wave troughs and / or wave crests, which preferably run concentrically in the plan view of the screen element. This ensures that the axial force introduced into the flange section for the axial prestressing of the sieve element leads to a stress on the sieve element that is as uniform as possible over the circumference.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt des Siebelements mindestens zwei Wellentäler und mindestens einen Wellenberg aus. Der mindestens eine Wellenberg ist demnach beidseits von jeweils einem Wellental eingefasst. In dieser Ausgestaltung weist der Flanschabschnitt bereits eine ausreichende Elastizität auf.According to a preferred embodiment of the invention, the flange section of the sieve element, which is wave-shaped in cross section, forms at least two wave troughs and at least one wave crest. The at least one wave crest is therefore bordered on both sides by a wave trough. In this embodiment, the flange section already has sufficient elasticity.

Vorteilhafterweise liegt der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt des Siebelements zumindest über einen radial außenliegenden Endabschnitt an einer Einstellscheibe an, die in axialer Richtung gegen einen ringförmigen Absatz des Gehäuseteils vorgespannt ist. Über die axial vorgespannte Einstellscheibe kann somit die zur axialen Vorspannung des Siebelements erforderliche Axialkraft in das Siebelement eingeleitet werden. Das Siebelement ist hierzu bevorzugt radial innen in Bezug auf den ringförmigen Absatz des Gehäuseteils angeordnet. Weiterhin bevorzugt wird über den ringförmigen Absatz des Gehäuseteils der im Gehäuseteil ausgebildete ringförmige Niederdruckraum radial außen begrenzt.Advantageously, the flange section of the sieve element, which is undulating in cross section, bears at least via a radially outer end section on an adjusting washer which is pretensioned in the axial direction against an annular shoulder of the housing part. The axial force required for axially prestressing the sieve element can thus be introduced into the sieve element via the axially prestressed adjusting disk. For this purpose, the sieve element is preferably arranged radially on the inside with respect to the annular shoulder of the housing part. Furthermore, the annular low-pressure chamber formed in the housing part is delimited radially on the outside via the annular shoulder of the housing part.

In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt des Siebelements in mindestens einem weiteren Kontaktbereich an der Einstellscheibe anliegt. Die zur axialen Vorspannung des Siebelements erforderliche Axialkraft wird in diesem Fall an mindestens zwei Stellen in den Flanschbereich eingeleitet, was zu einer Kraftverteilung und damit zu einer Verringerung der Beanspruchung des Siebelements führt. Bevorzugt ist der mindestens eine weitere Kontaktbereich radial außen in Bezug auf den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt angeordnet und wird durch einen Wellenberg des im Querschnitt wellenförmigen Flanschabschnitts ausgebildet.In a further development of the invention, it is proposed that the flange section of the sieve element, which is undulating in cross section, rests on the adjusting disk in at least one further contact area. In this case, the axial force required to axially pretension the sieve element is introduced into the flange area at at least two points, which leads to a force distribution and thus to a reduction in the stress on the sieve element. The at least one further contact area is preferably arranged radially on the outside in relation to the hollow cylindrical screen carrier section and is formed by a wave crest of the flange section which is wave-shaped in cross section.

Um sicherzustellen, dass die Krafteinleitung radial versetzt zum hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt erfolgt, wird ferner vorgeschlagen, dass der hohlzylinderförmige Siebträgerabschnitt gegenüber dem Endabschnitt des Flanschabschnitts um das Maß h in axialer Richtung zurückgesetzt ist. Das Maß h bestimmt demnach den axialen Abstand des hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitts gegenüber der Ebene der Krafteinleitung bzw. gegenüber der Einstellscheibe. Der axiale Abstand über das Maß h wirkt einer plastischen Verformung des Siebelements und damit der Spaltbildung zwischen Siebelement und Gehäuseteil der Hochdruckpumpe entgegen.In order to ensure that the introduction of force takes place radially offset to the hollow cylindrical filter holder section, it is further proposed that the hollow cylindrical filter holder section be set back by the amount h in the axial direction relative to the end section of the flange section. The dimension h accordingly determines the axial distance between the hollow cylinder-shaped portafilter section in relation to the plane of the introduction of force or in relation to the adjusting disk. The axial distance over the dimension h counteracts plastic deformation of the sieve element and thus the formation of a gap between the sieve element and the housing part of the high-pressure pump.

Der hohlzylinderförmige Siebträgerabschnitt weist vorzugsweise fensterartige Ausnehmungen auf, in denen ein Siebgewebe aufgenommen ist. Das Siebgewebe wird somit im Betrieb der Hochdruckpumpe radial durchströmt, und zwar vorzugsweise von radial außen nach radial innen. Auf diese Weise wird eine großflächige Siebfläche geschaffen, über die schädliche Partikel besonders effektiv aus dem Kraftstoff entfernt werden können.The hollow cylindrical screen carrier section preferably has window-like recesses in which a screen mesh is received. When the high-pressure pump is in operation, there is thus a radial flow through the screen mesh, preferably from the radial outside to the radial inside. In this way, a large screen surface is created, via which harmful particles can be removed from the fuel particularly effectively.

Ferner wird vorgeschlagen, dass das Siebelement zumindest bereichsweise aus Kunststoff gefertigt ist. Das Siebelement kann in diesem Fall in einem Spritzgießverfahren hergestellt werden, so dass es vergleichsweise einfach und kostengünstig herstellbar ist. Das Siebgewebe kann bei der Herstellung in die Spritzgießform mit eingelegt werden, so dass die Herstellung weiter vereinfacht wird.It is also proposed that the sieve element be made of plastic at least in some areas. In this case, the screen element can be produced in an injection molding process, so that it can be produced comparatively simply and inexpensively. The screen mesh can also be inserted into the injection mold during production, so that production is further simplified.

Der das Siebelement aufnehmende ringförmige Niederdruckraum ist vorzugsweise im Querschnitt zumindest bereichsweise V-förmig ausgebildet, so dass sich der Niederdruckraum nach außen hin weitet. Der Niederdruckraum kann auf diese Weise in einem materialabtragenden Verfahren, beispielsweise durch Drehen, einfach hergestellt werden. Das Siebelement ist weiterhin vorzugsweise im Wesentlichen mittig im Niederdruckraum angeordnet, so dass es den Niederdruckraum in zwei Ringräume unterteilt. Durch die mittige Anordnung kann die Bauhöhe des Siebelements maximiert werden, da es dort angeordnet ist, wo der Niederdruckraum seine größte Tiefe besitzt. The ring-shaped low-pressure space accommodating the sieve element is preferably at least partially V-shaped in cross-section, so that the low-pressure space widens outwards. In this way, the low-pressure space can be easily produced in a material-removing process, for example by turning. The sieve element is furthermore preferably arranged essentially centrally in the low-pressure space, so that it divides the low-pressure space into two annular spaces. Due to the central arrangement, the overall height of the sieve element can be maximized, since it is arranged where the low-pressure space has its greatest depth.

Entsprechend der Bauhöhe kann auf diese Weise auch die Fläche des Siebgewebes maximiert werden. Je größer die Fläche des Siebgewebes ist, desto geringer ist die Gefahr, dass sich dieses über die Dauer zusetzt.Depending on the overall height, the area of the screen fabric can also be maximized in this way. The larger the surface of the screen mesh, the lower the risk that it will become clogged over time.

Ferner wird vorgeschlagen, dass der ringförmige Niederdruckraum über mindestens eine Zulaufbohrung mit einem dem Ventilsitz vorgelagerten Ringraum verbunden ist. Die Zulaufbohrung ist vorzugsweise in einem zentralen Plateau des Gehäuseteils ausgebildet, durch das der Niederdruckraum seine radial innen liegende Begrenzung erfährt. Sofern der Niederdruckraum im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist, weist das zentrale Plateau die Form eines Kegelstumpfs auf. Durch dieses zentrale Plateau ist die mindestens eine Zulaufbohrung vorzugsweise schräg nach unten geführt, so dass sie in den dem Ventilsitz vorgelagerten Ringraum mündet. Über die mindestens eine Zulaufbohrung und den Ringraum ist somit der Zulauf von Kraftstoff in den Hochdruckelementraum sichergestellt, wenn das Saugventil öffnet, d. h. der Ventilstößel den Ventilsitz freigibt.It is further proposed that the annular low-pressure space is connected to an annular space upstream of the valve seat via at least one inlet bore. The inlet bore is preferably formed in a central plateau of the housing part, through which the low-pressure chamber experiences its radially inner delimitation. If the low-pressure space is V-shaped in cross section, the central plateau has the shape of a truncated cone. The at least one inlet bore is preferably led obliquely downward through this central plateau, so that it opens into the annular space in front of the valve seat. The inflow of fuel into the high-pressure element space is thus ensured via the at least one inlet bore and the annular space when the suction valve opens, i.e. when the suction valve opens. H. the valve tappet releases the valve seat.

Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass das Saugventil ein Magnetteil aufweist, das über die Einstellscheibe an dem ringförmigen Absatz des Gehäuseteils abgestützt und mittels einer Überwurfmutter in Richtung des Absatzes axial vorgespannt ist. Das Magnetteil kann somit mittelbar über die Einstellscheibe zur axialen Vorspannung des Siebelements genutzt werden. Da vorzugsweise der mindestens eine in das Siebelement integrierte Permanentmagnet mit der Einstellscheibe zusammenwirkt, wird bevorzugt die Vorspannungskraft mittelbar über die Einstellscheibe übertragen.In addition, it is proposed that the suction valve has a magnet part which is supported on the annular shoulder of the housing part via the adjusting disk and is axially pretensioned in the direction of the shoulder by means of a union nut. The magnetic part can thus be used indirectly via the adjusting disk to axially pretension the sieve element. Since the at least one permanent magnet integrated in the sieve element preferably interacts with the setting disk, the pretensioning force is preferably transmitted indirectly via the setting disk.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

1 einen schematischen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Hochdruckpumpe im Bereich eines in die Hochdruckpumpe integrierten Saugventils,
2 eine perspektivische Darstellung eines Siebelements der Hochdruckpumpe der 1,
3 einen vergrößerten Ausschnitt der 1 im Bereich des Siebelements,
4 einen schematischen Querschnitt durch das Siebelement der 1 bis 3,
5 einen Querschnitt durch ein modifiziertes Siebelement,
6 einen Querschnitt durch ein bekanntes Siebelement zur Darstellung des Kräfteverlaufs und
7 einen schematischen Querschnitt durch ein bekanntes Siebelement zur Darstellung der Biegebeanspruchung.

Preferred embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. These show:

1 a schematic longitudinal section through a high pressure pump according to the invention in the area of a suction valve integrated in the high pressure pump,
2 a perspective view of a screen element of the high pressure pump of 1 ,
3 an enlarged section of the 1 in the area of the sieve element,
4th a schematic cross section through the sieve element of 1 to 3 ,
5 a cross section through a modified screen element,
6th a cross section through a known sieve element to illustrate the force distribution and
7th a schematic cross section through a known sieve element to illustrate the bending stress.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings

Die in der 1 dargestellte Hochdruckpumpe dient der Komprimierung von Kraftstoff. Die Hochdruckpumpe weist ein Gehäuseteil 1 mit einer Zylinderbohrung 2 auf, in der ein Hochdruckelementraum 3 ausgebildet ist. Der Hochdruckelementraum 3 wird einerseits durch einen Pumpenkolben (nicht dargestellt) und andererseits durch ein Saugventil 4 begrenzt, das in das Gehäuseteil 1 integriert ist. Über das Saugventil 4 ist der Hochdruckelementraum 3 mit Kraftstoff befüllbar. Das Saugventil 4 weist hierzu einen hubbeweglichen Ventilstößel 6 auf, der in Richtung eines Ventilsitzes 7, der durch das Gehäuseteil 1 ausgebildet wird, von der Schließkraft einer Schließfeder 5 beaufschlagt ist. Die Schließfeder 5 ist in der Weise angeordnet, dass sie den Ventilstößel 6 in den Ventilsitz 7 zieht. Zur Betätigung des Saugventils 4 ist ein Magnetteil 23 vorgesehen, das eine Magnetspule 25 und einen mit dem Ventilstößel '6 koppelbaren Anker 27 umfasst. Der Anker 27 ist in axialer Richtung über eine Ankerfeder 28 in Richtung des Ventilstößels 6 vorgespannt. Da die Federkraft der Ankerfeder 28 größer als die Federkraft der Schließfeder 5 ist, hält die starke Ankerfeder 28 das Saugventil 4 bei unbestromter Magnetspule 25 geöffnet. Wird die Magnetspule 25 bestromt, baut sich ein Magnetfeld auf, dessen Magnetkraft den Anker 27 nach oben bewegt, so dass die Kopplung des Ankers 27 mit dem Ventilstößel 6 aufgehoben wird und die Schließfeder 5 den Ventilstößel 6 in den Ventilsitz 7 zu ziehen vermag. Wird die Bestromung der Magnetspule 25 beendet, drückt die Ankerfeder 28 den Anker 27 wieder nach unten, so dass der Anker 27 zur Anlage am Ventilstößel 6 gelangt und diesen aus dem Ventilsitz 7 hebt.The ones in the 1 The high-pressure pump shown is used to compress fuel. The high pressure pump has a housing part 1 with a cylinder bore 2 on, in which a high pressure element room 3 is trained. The high pressure element room 3 is on the one hand by a pump piston (not shown) and on the other hand by a suction valve 4th limited that in the housing part 1 is integrated. Via the suction valve 4th is the high pressure element space 3 can be filled with fuel. The suction valve 4th has for this purpose a liftable valve tappet 6th on that in the direction of a valve seat 7th through the housing part 1 is formed by the closing force of a closing spring 5 is applied. The closing spring 5 is arranged in such a way that it has the valve lifter 6th in the valve seat 7th pulls. To operate the suction valve 4th is a magnetic part 23 provided that a solenoid 25th and an armature which can be coupled to the valve tappet 6 27 includes. The anchor 27 is in the axial direction via an armature spring 28 in the direction of the valve lifter 6th biased. Because the spring force of the armature spring 28 greater than the spring force of the closing spring 5 is held by the strong armature spring 28 the suction valve 4th with de-energized solenoid 25th open. Will the solenoid 25th When energized, a magnetic field builds up, the magnetic force of which affects the armature 27 moved upwards so that the coupling of the anchor 27 with the valve lifter 6th is canceled and the closing spring 5 the valve lifter 6th in the valve seat 7th able to pull. Is the energization of the solenoid 25th finished, the armature spring presses 28 the anchor 27 back down so the anchor 27 for contact with the valve tappet 6th and this out of the valve seat 7th lifts.

Ist - wie in der 1 dargestellt - das Saugventil 4 geöffnet, strömt Kraftstoff aus einem im Gehäuseteil 1 ausgebildeten ringförmigen Niederdruckraum 8 über eine Zulaufbohrung 20 zunächst in einen dem Ventilsitz 7 vorgelagerten Ringraum 22. Über den Ventilsitz 7 gelangt der Kraftstoff aus dem Ringraum 22 in den Hochdruckelementraum 3. Da im Kraftstoff Partikel enthalten sein können, die zu einem Funktionsausfall der Hochdruckpumpe führen können, ist im Niederdruckraum 8 ein ringförmiges Siebelement 9 aufgenommen, das derartige Partikel aus dem Kraftstoff entfernen soll.Is - as in the 1 shown - the suction valve 4th open, fuel flows out of a housing part 1 formed annular low-pressure space 8th via an inlet hole 20th first in one of the valve seats 7th upstream annulus 22nd . About the valve seat 7th the fuel comes out of the annulus 22nd into the high pressure element room 3 . Since the fuel can contain particles that can lead to a malfunction of the high-pressure pump, is in the low-pressure chamber 8th an annular screen element 9 added to remove such particles from the fuel.

Wie insbesondere der 2 zu entnehmen ist, weist das Siebelement 9 einen im Querschnitt wellenförmigen Flanschabschnitt 10 auf, der in einen hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11 übergeht. Der hohlzylinderförmige Siebträgerabschnitt 11 besitzt fensterartige Ausnehmungen 18, in denen jeweils ein Siebgewebe 19 angeordnet ist. Der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt 10 bildet zwei Wellentäler 12 und einen Wellenberg 13 aus, wobei das radial außenliegende Wellental 12 durch einen Endabschnitt 14 begrenzt wird.Like the one in particular 2 can be seen, has the sieve element 9 a flange portion which is undulating in cross section 10 on, which is in a hollow cylindrical portafilter section 11 transforms. The hollow cylindrical portafilter section 11 has window-like recesses 18th , in each of which a screen mesh 19th is arranged. The flange section which is wavy in cross section 10 forms two wave troughs 12 and a wave crest 13 off, the radially outer wave trough 12 through an end section 14th is limited.

Wie wiederum der 1 zu entnehmen ist, liegt das Siebelement 9 über den Endabschnitt 14 an einer Einstellscheibe 15 an. Über die Einstellscheibe 15 ist ein Magnetteil 23 des Saugventils 4 an einem ringförmigen Absatz 16 des Gehäuseteils 1 axial abgestützt. Die Befestigung des Magnetteils 23 am Gehäuseteil 1 erfolgt mittels einer Überwurfmutter 24, so dass das Magnetteil 23 mittelbar über einen Ventilkörper 26 des Saugventils 4 und die Einstellscheibe 15 gegen den ringförmigen Absatz 16 axial vorgespannt wird. Diese Axialkraft wird vorliegend zugleich zum Niederhalten bzw. axialen Vorspannen des Siebelements 9 genutzt, das innerhalb des ringförmigen Absatzes 16 des Gehäuseteils 1 angeordnet ist.How again 1 can be seen, the screen element is 9 over the end section 14th on a dial 15th at. About the adjusting screen 15th is a magnetic part 23 of the suction valve 4th on an annular shoulder 16 of the housing part 1 axially supported. The attachment of the magnetic part 23 on the housing part 1 takes place by means of a union nut 24 so that the magnetic part 23 indirectly via a valve body 26th of the suction valve 4th and the dial 15th against the annular shoulder 16 is axially preloaded. In the present case, this axial force is also used to hold down or axially pretension the sieve element 9 used that within the annular shoulder 16 of the housing part 1 is arranged.

Wie ferner der 1 zu entnehmen ist, wird der Niederdruckraum 8 radial innen durch ein zentrales Plateau 21 des Gehäuseteils 1 begrenzt. In dem Plateau 21 ist die mindestens eine Zulaufbohrung 20 ausgebildet, die den Niederdruckraum 8 mit dem Ringraum 22 verbindet, der dem Ventilsitz 7 vorgelagert ist. Das zentrale Plateau 21 weist eine zylinderförmige Basis auf, die vorliegend ein geringes Übermaß gegenüber dem hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11 des Siebelements 9 aufweist. Das Siebelement 9 ist somit vorliegend zugleich radial gegen das Gehäuseteil 1 vorgespannt. How also the 1 can be seen, the low pressure chamber 8th radially inward through a central plateau 21st of the housing part 1 limited. In the plateau 21st is the at least one inlet hole 20th formed that the low pressure chamber 8th with the annulus 22nd that connects the valve seat 7th is upstream. The central plateau 21st has a cylindrical base, which in the present case is slightly oversized compared to the hollow cylindrical portafilter section 11 of the sieve element 9 having. The sieve element 9 is thus present at the same time radially against the housing part 1 biased.

Die Vorspannung des Siebelements 9 in axialer und radialer Richtung führt zu einer elastischen Verformung des Siebelements 9, die sich über die Zeit zu einer plastischen Verformung verändern kann. Die Verformungen eines herkömmlichen aus dem Stand der Technik bekannten Siebelements 9 sind beispielhaft in der 6 dargestellt. Durch die Einleitung der Axialkraft F in einen Endabschnitt 14 des Flanschabschnitts 10, verformt sich dieser (siehe gestrichelte Linien). Der Flanschabschnitt 10 bildet einen Hebel aus, der zu einer erhöhten Biegebeanspruchung im Übergangsbereich vom Flanschabschnitt 10 auf den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11 führt (siehe Pfeile). Da der Übergangsbereich durch die Ausnehmungen 18 im hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt geschwächt ist, kann diese Biegebeanspruchung zu einer plastischen Verformung des Siebelements 9 und/oder zu einem Bruch des Siebgewebes 19 führen (siehe 7).The bias of the sieve element 9 in the axial and radial direction leads to an elastic deformation of the sieve element 9 which can change to plastic deformation over time. The deformations of a conventional sieve element known from the prior art 9 are exemplary in the 6th shown. By introducing the axial force F into an end section 14th of the flange section 10 , this deforms ( see dashed lines). The flange section 10 forms a lever which leads to increased bending stress in the transition area from the flange section 10 onto the hollow cylindrical portafilter section 11 leads (see arrows). Since the transition area through the recesses 18th is weakened in the hollow cylindrical portafilter section, this bending stress can lead to plastic deformation of the screen element 9 and / or breakage of the screen mesh 19th lead (see 7th ).

Sowohl durch eine plastische Verformung des Siebelements 9 als auch durch einen Bruch des Siebgewebes 19 kann es zur Spaltbildung kommen, so dass Strömungswege entstehen, die ein Umgehen des Siebelements 9 ermöglichen. In der Folge kann es somit zu einem Partikeleintrag in die Hochdruckpumpe kommen. Die nachlassende Vorspannung kann zudem zu Bewegungen des Siebelements 9 relativ zum Gehäuseteil 1 führen, so dass es in den Kontaktbereichen zu einem Abrieb kommt, der die Gefahr der Partikelkontamination weiter erhöht.Both by a plastic deformation of the sieve element 9 as well as a break in the screen mesh 19th Gaps can form so that flow paths arise that bypass the sieve element 9 enable. As a result, particles can enter the high-pressure pump. The decreasing preload can also lead to movements of the sieve element 9 relative to the housing part 1 lead, so that there is abrasion in the contact areas, which further increases the risk of particle contamination.

Der im Querschnitt wellenförmige Flanschabschnitt 10 des Siebelements 9 der in den 1 bis 4 dargestellten erfindungsgemäßen Hochdruckpumpe wirkt dem entgegen, da er zu einer verringerten Biegesteifigkeit des Flanschabschnitts 10 führt und somit die Biegebeanspruchung des Siebelements 9 im Übergangsbereich vom Flanschabschnitt 10 auf den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11 reduziert.The flange section which is wavy in cross section 10 of the sieve element 9 the in the 1 to 4th illustrated high-pressure pump according to the invention counteracts this, since it leads to a reduced flexural rigidity of the flange section 10 leads and thus the bending stress on the sieve element 9 in the transition area from the flange section 10 onto the hollow cylindrical portafilter section 11 reduced.

Wie insbesondere den 3 und 4 zu entnehmen ist, ist der hohlzylinderförmige Siebträgerabschnitt 11 um das Maß h in axialer Richtung gegenüber dem Endabschnitt 14 des Flanschabschnitt 10 zurückgesetzt. Es erfolgt demnach keine unmittelbare Krafteinleitung in den hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11. Auch dies führt zu einer Entlastung des Siebelements 9.Like the one in particular 3 and 4th can be seen, is the hollow cylindrical portafilter section 11 by the dimension h in the axial direction with respect to the end section 14th of the flange section 10 reset. Accordingly, there is no direct introduction of force into the hollow cylindrical portafilter section 11 . This also leads to a relief of the sieve element 9 .

Wie beispielhaft der 5 zu entnehmen ist, kann das Siebelement 9 in der Weise modifiziert werden, dass der Flanschabschnitt 10 über einen weiteren Kontaktbereich 17 an der Einstellschiebe 15 anliegt, so dass die Krafteinleitung an zwei Stellen erfolgt, jedoch radial versetzt zum hohlzylinderförmigen Siebträgerabschnitt 11, so dass dieser um das Maß h axial zurückliegend bleibt.How exemplary the 5 can be seen, the sieve element 9 be modified in such a way that the flange portion 10 via another contact area 17th on the adjustment slide 15th is applied so that the force is introduced at two points, but radially offset from the hollow cylindrical portafilter section 11 so that it remains axially behind by the dimension h.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

DE 102016221768 A1 [0002]

Claims

High-pressure pump for compressing fuels, comprising a housing part (1) with a cylinder bore (2) in which a high-pressure element space (3) is formed, a suction valve (4) in the housing part (1) for filling the high-pressure element space (3) with fuel is integrated, which comprises a stroke-movable valve stem (6) loaded by the spring force of a closing spring (5), which cooperates with a valve seat (7) formed in the housing part (1), and wherein the housing part (1) is concentric to the valve seat (7) an annular low-pressure chamber (8) serving as an inlet for the suction valve (4) is formed, in which an annular sieve element (9) is accommodated, characterized in that the sieve element (9) extends over a flange section (10) which is undulating in cross section extends radially outward from a hollow cylindrical screen carrier section (11), against which the housing part (1) is axially biased.

High pressure pump after Claim 1 , characterized in that the flange section (10) of the sieve element (9), which is wave-shaped in cross section, forms at least two wave troughs (12) and at least one wave crest (13).

High pressure pump after Claim 1 or 2 , characterized in that the flange section (10) of the sieve element (9), which is undulating in cross section, rests at least over a radially outer end section (14) on an adjusting washer (15) which in the axial direction against an annular shoulder (16) of the housing part (1 ) is preloaded.

High pressure pump after Claim 3 , characterized in that the flange section (10) of the sieve element (9), which is undulating in cross section, rests against the adjusting disk (15) in at least one further contact area (17).

High pressure pump after Claim 3 or 4th , characterized in that the hollow cylindrical filter holder section (11) is set back relative to the end section (14) of the flange section (10) by the dimension (h) in the axial direction.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow cylindrical screen carrier section (11) has window-like recesses (18) in which a screen mesh (19) is received.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the sieve element (9) is made of plastic at least in some areas.

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the annular low-pressure chamber (8) is at least partially V-shaped in cross-section and the screen element (9) is arranged essentially in the middle, so that it divides the low-pressure chamber (8) into two annular chambers .

High-pressure pump according to one of the preceding claims, characterized in that the ring-shaped low-pressure chamber (8) has at least one inlet bore (20), which is preferably formed in a central plateau (21) of the housing part (1), with an upstream valve seat (7) Annular space (22) is connected.

High pressure pump according to one of the Claims 3 to 9 , characterized in that the suction valve (4) has a magnetic part (23) which is supported on the ring-shaped shoulder (16) of the housing part (1) via the adjusting washer (15) and by means of a union nut (24) in the direction of the shoulder (16 ) is axially preloaded.