DE10323836B3

DE10323836B3 - Pressure valve used in an injection system of a vehicle engine comprises a sealing arrangement with a grooved ring deformed in its axial direction forming a restoring force

Info

Publication number: DE10323836B3
Application number: DE2003123836
Authority: DE
Inventors: Holger Walter; Ulrich Keune; Stefan Bock
Original assignee: EFFBE GmbH
Current assignee: EFFBE GmbH
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2023-05-24

Abstract

Pressure valve comprises a sealing arrangement with a grooved ring (43) deformed in its axial direction forming a restoring force and connected via a first locking unit (41) to a membrane plate, membrane, valve seat (24') and/or valve closing plate.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Druckventil mit einem Gehäuse, in dem ein Ventilsitz, eine einen Durchflußraum in dem Gehäuse zumindest bereichsweise begrenzende Membran, die mit einem Membranteller und/oder einer Ventilverschlußplatte in Wirkverbindung steht, zumindest eine Druckfeder, die sich einerseits am Membranteller und/oder an der Ventilverschlußplatte und andererseits am Gehäuse abstützt, und zumindest eine Dichtungsvorrichtung zwischen einerseits dem Ventilsitz und andererseits der Ventilverschlußplatte und/oder der Membran anordbar sind; sowie eine Verwendung derselben.The The present invention relates to a pressure valve with a housing, in a valve seat, a flow chamber in the housing at least partially limiting membrane, with a diaphragm plate and / or a valve closure plate in Active connection is, at least one compression spring, on the one hand on the diaphragm plate and / or on the valve closure plate and on the other hand on Housing supports, and at least one sealing device between on the one hand the valve seat and on the other hand the valve closure plate and / or the membrane can be arranged are; and a use thereof.

Druckventile umfassen insbesondere Druckregelventile und Durchflußregelventile.pressure valves include in particular pressure control valves and flow control valves.

Gattungsgemäße Druckventile sind aus dem Stand der Technik gut bekannt. So offenbart beispielsweise die DE 41 19 431 A1 der Anmelderin einen entsprechenden Druckregler. Bei diesem Druckregler wird, um die Ventilverschlußplatte zur genauen Einhaltung eines Drucksollwerts möglichst parallel zu sich selbst beim Öffnen und Schließen des Ventils in Öffnungsrichtung bzw. Schließrichtung zu bewegen, in der Mitte der Ventilverschlußplatte senkrecht zu dieser eine Führungsstange starr befestigt, die in einem mittleren Führungsloch eines Führungsstellers axial geführt wird. Ferner ist in diesem Druckregler vorgesehen, daß in der Ventilverschlußplatte in einer kreiszylindrischen Vertiefung eine Dichtscheibe angeordnet ist.Generic pressure valves are well known in the art. For example, the DE 41 19 431 A1 the Applicant a corresponding pressure regulator. In this pressure regulator, in order to move the valve closure plate to maintain a desired pressure as close as possible to itself when opening and closing the valve in the opening direction or closing direction, in the middle of the valve closure plate perpendicular to this rigidly mounted a guide rod in a middle guide hole a guide actuator is guided axially. Furthermore, it is provided in this pressure regulator, that in the valve closure plate in a circular cylindrical recess a sealing disc is arranged.

Darüber hinaus ist aus der DE 197 22 061 A1 ein gattungsgemäßes Druckregelventil, insbesondere für eine Kraftstoffversorgungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, bekannt. Um eine Leckage sowie eine Schmutzempfindlichkeit zu vermeiden und eine längere Betriebszeit ohne Beschädigung einer Dichtstelle zu erreichen, wird vorgeschlagen, daß bei dem Druckregelventil neben einem metallischen Anschlag eines Ventilelements an einem Ventilkörper eine elastisch nachgebende Dichtstelle vorgesehen ist. Diese Dichtstelle weist ein kleines Übermaß auf.In addition, from the DE 197 22 061 A1 a generic pressure control valve, in particular for a fuel supply system of a motor vehicle with an internal combustion engine, known. In order to avoid leakage and dirt sensitivity and to achieve a longer operating time without damaging a sealing point, it is proposed that an elastically yielding sealing point is provided in the pressure regulating valve in addition to a metallic stop of a valve element on a valve body. This sealing point has a small excess.

Weitere gattungsgemäße Druckventile sind beispielsweise aus der DE 37 23 359 A1 und EP 0 803 649 A2 bekannt. Diese Druckventile haben sich im allgemeinen bewährt, da insbesondere durch eine gummielastische Dichtscheibe vermieden wird, daß Metall auf Metall wirkt und somit der Nachteil eines klappernden Geräusches durch das Zusammenschlagen von Metallteilen nicht auftritt. Ferner setzt die Verwendung von Metallkontaktflächen eine sehr genaue und damit kostenaufwendige Bearbeitung der Metallflächen voraus, um plane Flächen zu erhalten. Ferner kann es aufgrund von Verunreinigungen in einem Fluid zu einer unzureichenden Abdichtung zwischen den Metallflächen kommen. Die Verwendung einer gummielastischen Dichtscheibe, wie sie in den gattungsgemäßen Druckventilen vorgesehen ist, kann jedoch aufgrund der Zusammensetzung des Fluids, dessen Druck durch den Druckregler geregelt wird, bzw. dessen Temperatur zu Beständigkeitsproblemen führen. Ferner sind diese gummielastischen Dichtscheiben den immer höher werdenden Einspritzdrücken moder ner Einspritzmotoren aufgrund einer nicht idealen Abdichtung bei diesen Drücken nicht immer gewachsen, bzw. leiden an einer erhöhten Ausfallrate bei diesen Drücken.Other generic pressure valves are for example from the DE 37 23 359 A1 and EP 0 803 649 A2 known. These pressure valves have generally proven, as is avoided in particular by a rubber-elastic sealing disc that metal acts on metal and thus the disadvantage of a rattling noise by the collision of metal parts does not occur. Furthermore, the use of metal contact surfaces requires a very accurate and therefore costly machining of the metal surfaces in order to obtain flat surfaces. Furthermore, due to contamination in a fluid, insufficient sealing between the metal surfaces may occur. The use of a rubber-elastic sealing disc, as provided in the generic pressure valves, but can lead to resistance problems due to the composition of the fluid whose pressure is controlled by the pressure regulator, and its temperature. Furthermore, these rubber-elastic sealing discs are not always equal to the ever increasing injection pressures of modern injection engines due to a non-ideal seal at these pressures, or suffer from an increased failure rate at these pressures.

Aus der US 4,848,729 ist eine Dichtungsvorrichtung für ein Ventil bekannt, die die Form eines C-förmigen Nutringes aufweist.From the US 4,848,729 a sealing device for a valve is known which has the shape of a C-shaped groove ring.

Sowohl die DE 197 39 841 A1 als auch die DE 79 06 197 U1 offenbaren Dichtungsvorrichtungen, die jeweils mit einer Ventilverschlußklappe verrastet sind.Both the DE 197 39 841 A1 as well as the DE 79 06 197 U1 disclose sealing devices which are each locked with a valve closure flap.

Ferner ist es aus dem Stand der Technik bekannt, federunterstützte Nutringe zur Abdichtung von Kolben und Stangen, aber auch bei Dreh- und Schwenkbewegungen einzusetzen. Hier ist beispielhaft auf die Nutringe der ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH in D-74321 Bietigheim-Bissingen hinzuweisen.Further it is known from the prior art, spring-supported U-rings for sealing pistons and rods, but also for rotary and pivoting movements use. Here is an example of the grooved rings from ElringKlinger Kunststofftechnik GmbH in D-74321 Bietigheim-Bissingen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße Druckventil derart weiterzuentwickeln, daß die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden, insbesondere eine hohe Beständigkeit unter Dauerbetriebsbedingungen bei gleichzeitig verringerter Geräuschentwicklung und eine Anpassbarkeit der elastischen Eigenschaften der Dichtvorrichtung unabhängig von dem verwendeten Dichtmaterial und geometrischer Vorgaben der Dichtvorrichtung insbesondere zur Anpassung an die Druckverhältnisse in dem Druckventil erreicht wird.task The present invention is therefore, the generic pressure valve in such a way that the Disadvantages of the prior art are overcome, in particular a high resistance under continuous operating conditions with simultaneously reduced noise and an adaptability of the elastic properties of the sealing device independently of the sealing material used and geometric specifications of Sealing device, in particular for adaptation to the pressure conditions is reached in the pressure valve.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Dichtungsvorrichtung zumindest einen Nutring umfaßt, der zumindest in seiner axialen Richtung unter Aufbau einer Rückstellkraft verformbar ist und über eine erste Einrastvorrichtung mit dem Membranteller, der Membran, dem Ventilsitz und/oder der Ventilverschlußplatte verbindbar ist.These Task is inventively characterized solved, that the Sealing device comprises at least one U-ring, the deformable at least in its axial direction with the formation of a restoring force is and about a first latching device with the diaphragm plate, the membrane, the valve seat and / or the valve closure plate is connectable.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Membran am Gehäuse befestigt ist.there can be provided that the Membrane on the housing is attached.

Ferner wird vorgeschlagen, daß die Membran an dem Membranteller und/oder der Ventilverschlußplatte befestigt ist.It is also proposed that the membrane on the diaphragm plate and / or the Ventilver is attached end plate.

Auch kann vorgesehen sein, daß der Nutring unter Vorspannung mit dem Membranteller, der Membran, dem Ventilsitz und/oder der Ventilverschlußplatte verbindbar ist.Also can be provided that the U-ring under prestress with the diaphragm plate, the diaphragm, the Valve seat and / or the valve closure plate is connectable.

Es kann auch vorgesehen sein, daß der Nutring unter Vorspannung mit dem Membranteller, der Membran, dem Ventilsitz und/oder der Ventilverschlußplatte verbindbar ist.It can also be provided that the U-ring under prestress with the diaphragm plate, the diaphragm, the Valve seat and / or the valve closure plate is connectable.

Weiterhin kann vorgesehen sein, daß der Membranteller, die Membran, der Ventilsitz und/oder die Ventilverschlußplatte zumindest eine Aussparung, vorzugsweise in Form einer Nut und/oder kreiszylindrischen Vertiefung, zur Anordnung des Nutrings zumindest teilweise in oder an dem Membranteller, der Membran, dem Ventilsitz und/oder der Ventilverschlußplatte aufweist bzw. aufweisen.Farther it can be provided that the diaphragm plate, the membrane, the valve seat and / or the valve closure plate at least one recess, preferably in the form of a groove and / or circular cylindrical recess, for the arrangement of the Nutrings at least partially in or on the diaphragm plate, the diaphragm, the valve seat and / or the valve closure plate have or have.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrastvorrichtung zumindest eine Oberflächenstruktur in dem Membranteller, in der Membran, in dem Ventilsitz und/oder in der Ventilverschlußplatte, vorzugsweise in der Aussparung, und/oder eine Oberflächenstruktur in dem Nutring, vorzugsweise in Form zumindest einer, inbesondere umlaufenden, Rastnase, einer Aussparung und/oder einem hinterschnittenen Öffnungsrand, umfaßt bzw. umfassen.A advantageous embodiment the invention is characterized in that the first latching device at least one surface structure in the diaphragm plate, in the membrane, in the valve seat and / or in the valve closure plate, preferably in the recess, and / or a surface structure in the grooved ring, preferably in the form of at least one, in particular circumferential, latching nose, a recess and / or an undercut opening edge, comprises or include.

Bevorzugt ist erfindungsgemäß, daß der Nutring federunterstützt ist, wobei der federunterstützte Nutring zumindest eine Federeinrichtung umfaßt, die vorzugsweise durch eine Edelstahlfeder und/oder einen Elastomerkörper gebildet ist.Prefers is according to the invention, that the U-ring spring-assisted is, wherein the spring-supported U-ring at least one spring device comprises, preferably by a stainless steel spring and / or an elastomeric body is formed.

Dabei kann vorgesehen sein, daß die Federeinrichtung in axialer und/oder radialer Richtung des Nutrings unter Aufbau einer Rückstellkraft verformbar ist.there can be provided that the Spring device in the axial and / or radial direction of the Nutrings under construction of a restoring force is deformable.

Ferner kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß die Federeinrichtung zumindest eine Spiralfeder umfaßt, die an ihren Enden zu einem Ring geschlossen ist.Further can be provided according to the invention that the Spring device comprises at least one coil spring, which at their ends to a Ring is closed.

Erfindungsgemäß kann ferner vorgesehen sein, daß die Federeinrichtung über eine zweite Einrastvorrichtung mit dem Nutring verbindbar ist.According to the invention may further be provided that the Spring device over a second latching device is connectable to the U-ring.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß die zweite Einrastvorrichtung die Nut des Nutrings umfaßt, die vorzugsweise zumindest eine Schräge zum Entlanggleiten der Federeinrichtung und/oder eine Rastnase, einer Aussparung und/oder einen hinterschnittenen Öffnungsrand umfaßt.With The invention also proposes that the second latching device includes the groove of the Nutrings, preferably at least one bevel for sliding along the spring means and / or a detent, a recess and / or an undercut opening edge includes.

Ferner ist auch vorgesehen, daß der Nutring, der Ventilsitz und/oder die Ventilverschlußplatte auf seiner bzw. ihrer Oberfläche zumindest eine Dichtlippe aufweist bzw. aufweisen.Further is also provided that the Grooved ring, the valve seat and / or the valve closure plate on his or her surface has or have at least one sealing lip.

Mit der Erfindung wird auch vorgeschlagen, daß der Nutring Polytetrafluorethylen, vorzugsweise mit Kohlenstoff, insbesondere Graphit, angereichert und/oder in Verbindung mit einem Kunststoff, aliphatische Polyketone, insbesondere auf Basis von Ethylen und Kohlenmonoxid, zumindest ein Fluorelastomer ein Fluorpolymer-Material, insbesondere Polytetrafluorethylen-Material, syndiotaktisches Polystyrol, schlagzähmodifiziertes syndiotaktisches Polystyrol und/oder Polyethylen mit ultrahoher Molmasse (PE-UHMW) umfaßt.With The invention also proposes that the grooved ring polytetrafluoroethylene, preferably enriched with carbon, in particular graphite, and / or in conjunction with a plastic, aliphatic polyketones, in particular based on ethylene and carbon monoxide, at least one fluoroelastomer a fluoropolymer material, especially polytetrafluoroethylene material, syndiotactic Polystyrene, impact modified syndiotactic polystyrene and / or ultrahigh-density polyethylene Molecular weight (PE-UHMW).

Schließlich wird mit Erfindung auch die Verwendung des Druckventils nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Regelung des Vordrucks am Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors, insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik vorgeschlagen.Finally will with invention, the use of the pressure valve according to one of preceding claims for controlling the admission pressure at the injection system of an internal combustion engine, proposed in particular in automotive engineering.

Der Erfindung liegt somit die Erkenntnis zugrunde, daß durch die Verwendung eines Nutrings, d.h. eines Rings, der eine, insbesondere umlaufende, Nut aufweist und ein Dichtmaterial sowie bedarfsweise zumindest eine darin zumindest teilweise angeordnete Federeinrichtung umfaßt, als Dichtungsvorrichtung Werkstoffe als Dichtmaterial eingesetzt werden können, die eine erhöhte Beständigkeit gegenüber verschiedenen chemische Zusammensetzungen des durch das Druckventil geregelten Fluids, selbst bei unterschiedlichen Temperaturen desselben, aufweisen. Durch die Verwendung eines solchen Nutrings wird zudem ermöglicht, daß geringere Anforderungen an die Elastizität des Dichtmaterials gestellt werden müssen. So stellt der Nutring als solcher, bedingt durch seine Form, auch für beispielsweise steifere Dichtmaterialien selbst ein elastisches Federelement dar. Bevorzugt wird jedoch zumindest ein federunterstützter Nutring eingesetzt. Die elastischen Eigenschaften des Nutrings werden dann im wesentlichen durch eine Federeinrichtung erzielt, wobei diese Eigenschaften durch die Form des Nutrings zusätzlich unterstützt werden können. Das für den Nutring verwendete Material kann somit selbst im wesentlichen unelastisch sein. Daher kann insbesondere vorgesehen sein, daß als Werkstoff für die Dichtungsvorrichtung eines Ventilsitzes eine Polytetrafluorethylen(Teflon)-Verbindung eingesetzt wird. Eine solche Kunststoffteflonverbindung bietet die Vorteile, daß sie eine hohe thermische und chemische Beständigkeit, einen geringen Verschleiß, geringe Reibung, extrem geringe Losbrechkräfte, eine hohe Formstabilität sowie keine Volumenänderung durch Quellen oder Schrumpfen aufweist. Ebenfalls geeignet als Werkstoffe für die Dichtungsvorrichtung sind aliphatische Polyketone. Geeignete aliphatische Polyketone können z. B. gemäß der EP 12 19 65 B1 erhalten werden. Ebenfalls geeignet sind Polyethylen mit ultrahoher Molmasse (PE-UHMW), syndiotaktisches Polystyrol oder schlagzähmodifiziertes syndiotaktisches Polystyrol. Aufgrund dieser Ausgestaltung der Dichtungsvorrichtung ist das erfindungsgemäße Druckventil weniger störanfällig, wodurch sich ein hohes Kosten/Nutzenverhältnis erzielen läßt.The invention is therefore based on the finding that by using a Nutrings, ie a ring having a, in particular circumferential, groove and a sealing material and, if necessary, at least one at least partially disposed therein spring means may be used as a sealing device materials as sealing material, which have increased resistance to various chemical compositions of the fluid controlled by the pressure valve, even at different temperatures thereof. By using such a Nutrings is also possible that lower requirements must be placed on the elasticity of the sealing material. Thus, the U-ring as such, due to its shape, even for example, more rigid sealing materials an elastic spring element itself. Preferably, however, at least one spring-supported U-ring is used. The elastic properties of the Nutrings are then achieved essentially by a spring means, these properties can be additionally supported by the shape of the Nutrings. The material used for the grooved ring may thus itself be substantially inelastic. Therefore, it can be provided in particular that a polytetrafluoroethylene (Teflon) compound is used as the material for the sealing device of a valve seat. Such Kunststoffteblonverbindung offers the advantages that it has a high thermal and chemical resistance, low wear, low friction, extremely low breakaway forces, high dimensional stability and no volume change by swelling or shrinking. Also suitable as materials for the sealing device are aliphatic polyketones. Suitable aliphatic polyketones may, for. B. according to the EP 12 19 65 B1 to be obtained. Also suitable are polyethylene ultra-high molecular weight (PE-UHMW), syndiotactic polystyrene or toughened syndiotactic polystyrene. Due to this configuration of the sealing device, the pressure valve according to the invention is less prone to failure, which can be a high cost / benefit ratio can be achieved.

Erfindungswesentlich für den Einsatz des soeben beschriebenen Nutrings in einem Druckventil ist die Erfüllung seiner Funktion als Dichtungsvorrichtung, die überraschenderweise durch ein einfaches Einrasten des Nutrings beispielsweise in einen Ventilsitz oder eine Ventilverschlußplatte, also über einen Formschluß zwischen dem Nutring und dem Ventilsitz bzw. der Ventilverschlußplatte, realisierbar ist. Bevorzugt kommt gemäß der Erfindung zumindest auch eine Dichtlippe, insbesondere als Teil des Nutrings, zum Einsatz, die Fertigungstoleranzen, unterschiedliche thermische Expansionen oder dergleichen kompensieren kann, um Leckagen im wesentlichen zu vermeiden.essential to the invention for the Use of the just described Nutrings in a pressure valve is the fulfillment its function as a sealing device, which surprisingly by a simple engagement of the Nutrings example in a valve seat or a valve closure plate, So over a positive connection between the grooved ring and the valve seat or valve closure plate, is feasible. Preferably at least also comes according to the invention a sealing lip, in particular as part of the Nutrings used, the manufacturing tolerances, different thermal expansions or the like can substantially compensate for leaks to avoid.

Die gerade beschriebene Einrastung, realisiert durch eine erste Einrastvorrichtung, liefert zudem einen sicheren Halt und führt zu einem modularen Aufbau des erfindungsgemäßen Druckventils. Diese Modularität erhöht wiederum das Einsatzgebiet und die Flexibilität, insbesondere durch einfache Anpassung der elastischen Eigenschaften beispielsweise an eine Druckfeder des Druckventils.The just described latching, realized by a first latching device, also provides a secure hold and leads to a modular design the pressure valve according to the invention. These modularity elevated again the field of application and the flexibility, in particular by simple adaptation the elastic properties, for example, to a compression spring of the pressure valve.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beispielhaft anhand schematischer Zeichnungen im einzelnen erläutert sind. Dabei zeigt:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description, in the preferred embodiments of the invention by way of example are explained in detail with reference to schematic drawings. Showing:

1 eine Schnittansicht einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Druckventils; 1 a sectional view of a first embodiment of a pressure valve according to the invention;

2 eine Detailansicht einer Ventilverschlußklappe des Druckventils gemäß 1; 2 a detailed view of a valve closure flap of the pressure valve according to 1 ;

3 eine Detailansicht der Ventilverschlußklappe mit einem Ventilsitz des Druckventils gemäß der 1; 3 a detailed view of the valve closure flap with a valve seat of the pressure valve according to the 1 ;

4 eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Ventilsitzes in einem Rücklaufstutzen; 4 a further embodiment of the invention a valve seat in a return pipe;

5 eine Detailansicht des Ausschnitts A der 4; und 5 a detailed view of the section A of 4 ; and

6 eine Detailansicht des Ausschnitts A der 4 mit eingesetztem federunterstützten Nutring. 6 a detailed view of the section A of 4 with inserted spring-supported U-ring.

In 1 ist eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Druckventils 1 dargestellt. Das Druckventil 1 umfaßt ein Gehäuseoberteil 3 sowie ein Gehäuseunterteil 5, wobei diese beiden Gehäuseteile 3, 5 dadurch miteinander verbunden sind, daß ein Flansch 7 des Gehäuseunterteils 5 um einen Flansch 9 des Gehäuseoberteils 3 herumgebördelt ist. Zwischen die sen beiden Flanschen 7, 9 ist eine Membran 11 aus gummielastischem Material eingespannt und somit mit dem Gehäuse des Druckventils 1 verbunden. Andererseits ist die Membran 11 zwischen einem Membranteller 13 sowie einer Ventilverschlußplatte 15 eingeklemmt. Durch die Membran 11 wird ein Durchflußraum 16 begrenzt.In 1 is a first embodiment of a pressure valve according to the invention 1 shown. The pressure valve 1 comprises an upper housing part 3 and a lower housing part 5 , these two housing parts 3 . 5 characterized in that a flange 7 of the housing base 5 about a flange 9 of the upper housing part 3 is herumgebördelt. Between the two flanges 7 . 9 is a membrane 11 made of rubber-elastic material clamped and thus with the housing of the pressure valve 1 connected. On the other hand, the membrane 11 between a diaphragm plate 13 and a valve closure plate 15 trapped. Through the membrane 11 becomes a flow-through space 16 limited.

Oberhalb der Membran 11 ist eine Druckfeder 17 angeordnet, die sich einerseits am Membranteller 13 und andererseits an einem mit dem Gehäuseoberteil 3 verbundenen Führungsteller 19 abstützt. Das Gehäuseunterteil 5 weist im Bereich des Durchflußraums 16 Eintrittslöffnungen 21 auf. Ferner ist am Gehäuseunterteil 5 ein Rücklaufstutzen 23 angeordnet. Der im Durchflußraum 16 angeordnete Teil des Rücklaufstutzens 23 bildet einen Ventilsitz 24 für die Ventilverschlußplatte 15. In der in 1 dargestellten Position der Ventilverschlußplatte 15 wird durch dieselbe eine Austrittsöffnung 25 innerhalb des Rücklaufstutzens 23 verschlossen.Above the membrane 11 is a compression spring 17 arranged on the one hand on the diaphragm plate 13 and on the other hand at one with the housing top 3 affiliated executive 19 supported. The lower housing part 5 points in the area of the flow chamber 16 Eintrittslöffnungen 21 on. Furthermore, on the lower housing part 5 a return pipe 23 arranged. The in the flow room 16 arranged part of the return pipe 23 forms a valve seat 24 for the valve closure plate 15 , In the in 1 shown position of the valve closure plate 15 is through the same an outlet opening 25 within the return pipe 23 locked.

Das Druckventil 1 weist folgende Funktionsweise auf:
Über die Eintrittsöffnung 21 wird ein nicht dargestelltes Fluid dem Durchflußraum 16 zugeführt. Übersteigt der Druck des Fluids innerhalb des Durchflußraums 16 einen vorbestimmten Wert, so wird die Membran 11 und die damit verbundene Ventilverschlußplatte 15 gegen die über die Druckfeder 17 aufgebaute Kraft bewegt. Dies führt zu einem Abheben der Ventilverschlußplatte 15 vom Ventilsitz 24 und somit zu einem Öffnen der Austrittsöffnung 25, so daß das Fluid durch die Austrittsöffnung 25 aus dem Durchflußraum 16 austreten kann. Bei Verwendung des Druckventils 1 beispielsweise als Kraftstoffdruckregelventil dient das Druckventil 1 somit dazu, im Kraftstoffversorgungssystem eines Kraftfahrzeugs immer einen bestimmten Vordruck am Einspritzsystem eines Verbrennungsmotors zu gewährleisten. Dabei ist dann die Austrittsöffnung 25 mit einem Kraftstoffbehälter verbunden.The pressure valve 1 has the following functionality:
Over the entrance opening 21 an unillustrated fluid is the flow space 16 fed. Exceeds the pressure of the fluid within the flow space 16 a predetermined value, so the membrane 11 and the associated valve closure plate 15 against the over the compression spring 17 built-up force moves. This leads to a lifting of the valve closure plate 15 from the valve seat 24 and thus to an opening of the outlet opening 25 , so that the fluid through the outlet opening 25 from the flow area 16 can escape. When using the pressure valve 1 For example, serves as a fuel pressure control valve, the pressure valve 1 thus to ensure in the fuel supply system of a motor vehicle always a certain form on the injection system of an internal combustion engine. In this case, then the outlet opening 25 connected to a fuel tank.

Um einen direkten metallischen Kontakt zwischen der Ventilverschlußplatte 15 und dem Ventilsitz 24 zu vermeiden und eine Abdichtung zwischen dem Durchflußraum und der Austrittsöffnung 25 sicherzustellen, ist innerhalb einer Nut 27, die in der Ventilverschlußplatte 15 vorhanden ist, ein federunterstützter Nutring 29 angeordnet. Dieser umfaßt ein den Ring bilden des Dichtmaterial 30, beispielsweise ein Teflon-Kunststoffgemisch, und eine Federeinrichtung in Form einer Edelstahlfeder 33.For a direct metallic contact between the valve closure plate 15 and the valve seat 24 to avoid and a seal between the flow chamber and the outlet opening 25 is within a groove 27 that are in the valve closing plate 15 is present, a spring-supported U-ring 29 arranged. This includes a ring form the sealing material 30 , For example, a Teflon-plastic mixture, and a spring device in the form of a stainless steel spring 33 ,

Die Ventilverschlußplatte 15 sowie der Nutring 29 sind genauer in den 2 und 3 dargestellt. Die Bezugszeichen in diesen Figuren entsprechen denjenigen der 1. Wie 2 zu entnehmen ist, weist die Innenfläche der Nut 27 in der Ventilverschlußplatte 15 eine Oberflächenstruktur in Form einer Rastnase 31 auf. Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, weist der Nutring 29 eine dazu komplementäre Aussparung 32 auf. Dies ermöglicht es, daß bei der Montage des Druckventils 1 der federbelastete Nutring 29 in die Nut 27 soweit eingedrückt werden kann, daß der Nutring 29 in der Rastnase 31 einschnappt. Somit wird eine formschlüssige und somit dichte Verbindung zwischen der Ventilverschlußplatte 15 und dem Nutring 29 sichergestellt. Eine derartige Befestigung des Nutrings 29 an der Ventilverschlußplatte 15 bietet verschiedene Vorteile, zusätzlich zur Sicherstellung einer dichten Verbindung. Einerseits wird durch diese Befestigung ein sicherer Halt des Nutrings 29 an der Ventilverschlußplatte 15 sichergestellt. Andererseits wird durch diese Befestigung ein modularer Aufbau des Druckventils 1 sichergestellt. Insbesondere zur Anpassung des Nutrings 29 an die Federstärke der Druckfeder 17 ist es somit möglich, verschiedene Nutringe 29, die unterschiedliche Federstärken einer Edelstahlfeder 33 aufweisen, zu verwenden.The valve closure plate 15 as well as the U-ring 29 are more accurate in the 2 and 3 shown. The reference numerals in these figures correspond to those of 1 , As 2 can be seen, the inner surface of the groove 27 in the valve closure plate 15 a surface structure in the form of a latch 31 on. In particular 3 can be seen, the groove ring 29 a complementary recess 32 on. This allows that during assembly of the pressure valve 1 the spring-loaded U-ring 29 in the groove 27 as far as can be pressed, that the U-ring 29 in the catch 31 snaps. Thus, a positive and thus tight connection between the valve closure plate 15 and the grooved ring 29 ensured. Such attachment of the Nutrings 29 on the valve closure plate 15 offers several advantages, in addition to ensuring a tight connection. On the one hand, this attachment provides a secure hold of the Nutrings 29 on the valve closure plate 15 ensured. On the other hand, by this attachment a modular construction of the pressure valve 1 ensured. In particular for adaptation of the Nutrings 29 to the spring strength of the compression spring 17 So it is possible to have different groove rings 29 , the different spring strengths of a stainless steel spring 33 have to use.

Somit muß für eine Anpassung der Dichvorrichtung an die Federstärke der Druckfeder 17, die wiederum an den Druck im Druckventil angepaßt ist, nicht die gesamte Dichtvorrichtung verändert werden. Bei Verwendung gummielastischer Materialien als Dichtvorrichtung wäre eine derartige Anpassung nur dadurch möglich, daß die Geometrie der Dichtvorrichtung in gewissen Grenzen veränderbar ist oder ein gänzlich anderes Material als Dichtmaterial eingesetzt werden muß. Bei Verwendung eines federunterstützten Nutrings ist es jedoch möglich, die elastischen Eigenschaften des Nutrings ausschließlich dadurch einzustellen, daß die Federstärke der Federeinrichtung angepaßt wird. Somit ist die Verwendung unterschiedlicher Dichtmaterialien zur Anpassung der Dichtvorrichtung nicht mehr notwendig. Insbesondere bei Anpassung der Geometrie einer gummielastischen Dichtvorrichtung wären auch geometrischen Änderungen in der Ventilverschlußplatte 15 bzw. dem Ventilsitz 24 notwendig.Thus, for an adaptation of the sealing device to the spring strength of the compression spring 17 , which in turn is adapted to the pressure in the pressure valve, not the entire sealing device can be changed. When using rubber-elastic materials as a sealing device such an adaptation would only be possible in that the geometry of the sealing device is variable within certain limits or a completely different material must be used as a sealing material. When using a spring-assisted Nutrings, however, it is possible to adjust the elastic properties of the Nutrings solely by the spring strength of the spring device is adjusted. Thus, the use of different sealing materials to adapt the sealing device is no longer necessary. In particular, when adjusting the geometry of a rubber-elastic sealing device would also be geometric changes in the valve closure plate 15 or the valve seat 24 necessary.

In der in 3 dargestellten Position der Ventilverschlußplatte 15 zum Ventilsitz 24 bzw. Rücklaufstutzen 23 ist der Durchflußraum 16 zur Austrittsöffnung 25 geöffnet. Nimmt der Druck innerhalb des Durchflußraums 16 und damit die auf die Membran 11 wirkende Kraft ab, so wird die Ventilverschlußplatte 15 aufgrund der durch die Druckfeder 17 aufgebauten Kraft gegen den Ventilsitz 24 gedrückt. Aufgrund des Nutrings 29 kommt es jedoch nicht zu einem direkten Kontakt zwischen der Ventilverschlußplatte 15 und dem Ventilsitz 24. Beim Schließen der Austrittsöffnung 25 durch die Ventilverschlußplatte 15 wird nämlich der Nutring 29 auf den Ventilsitz 24 aufgedrückt. Besteht der Nutring 29 beispielsweise aus einem Kunststoffteflongemisch, weist er an sich keine elastischen Eigenschaften auf. Wie jedoch 3 zu entnehmen ist, weist der Nutring 29 einen U-förmigen Querschnitt auf. Im Inneren dieses U-förmigen Querschnitts ist eine Edelstahlfeder 33 angeordnet, die mittels eines Öffnungsrands bzw. Rands 35 vor einem Herausrutschen aus dem Nutring 29 gesichert ist. Kommt die Ventilverschlußplatte mittels des Nutrings 29 in Kontakt mit dem Ventilsitz 24, so kommt es zu einer Verformung des Nutrings 29, die jedoch aufgrund der Edelstahlfeder 33 elastisch ist. Diese Eigenschaft des Nutrings 29 führt zu einer sicheren Dichtfunktion des Nutrings 29. Um ferner die Dichtfunktion des Nutrings 29 zu verbessern, ist wie aus 3 ersichtlich, am Nutring 29 eine Dichtlippe 37 ausgebildet.In the in 3 shown position of the valve closure plate 15 to the valve seat 24 or return pipe 23 is the flow-through space 16 to the outlet 25 open. Takes the pressure inside the flow chamber 16 and with it on the membrane 11 acting force, so the valve closure plate 15 due to the pressure spring 17 built-up force against the valve seat 24 pressed. Because of the Nutrings 29 However, there is no direct contact between the valve closure plate 15 and the valve seat 24 , When closing the outlet opening 25 through the valve closure plate 15 namely, the grooved ring 29 on the valve seat 24 pressed. There is the U-ring 29 For example, from a Kunststoffteflongemisch, he has no elastic properties per se. Like, however 3 can be seen, the groove ring 29 a U-shaped cross section. Inside this U-shaped cross section is a stainless steel spring 33 arranged, which by means of an opening edge or edge 35 from slipping out of the U-ring 29 is secured. Comes the valve closure plate by means of the Nutrings 29 in contact with the valve seat 24 , so it comes to a deformation of the Nutrings 29 However, due to the stainless steel spring 33 is elastic. This feature of the Nutring 29 leads to a secure sealing function of the Nutrings 29 , To further the sealing function of the Nutrings 29 to improve is like out 3 visible, on the grooved ring 29 a sealing lip 37 educated.

Obwohl der Nutring 29 in der hier beschriebenen Ausführungsform einen U-förmigen Querschnitt aufweist, sind jedoch alle geeigneten Querschnittsformen eines Nutrings denkbar, die zu einer elastischen Eigenschaft des Nutrings und zu einer sicheren Abdichtung zwischen dem Durchflußraum 16 und der Austrittsöffnung 25 führen. So ist es vorstellbar, daß der Nutring eine V-förmige oder eine W- bzw. UU- oder VV-förmige Querschnittsform aufweist und insbesondere mehrere Federelemente umfaßt.Although the U-ring 29 However, in the embodiment described herein having a U-shaped cross-section, however, all suitable cross-sectional shapes of a Nutrings are conceivable, resulting in an elastic property of the Nutrings and a secure seal between the flow space 16 and the exit opening 25 to lead. Thus, it is conceivable that the U-ring has a V-shaped or a W or UU or VV-shaped cross-sectional shape and in particular comprises a plurality of spring elements.

In einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Druckventils ist vorgesehen, daß der federunterstützte Nutring nicht in der Ventilverschlußplatte, wie in dem zuvor beschriebenen Druckventil 1 angeordnet ist, sondern die Ventilverschlußplatte eine im wesentlichen glatte Metalloberfläche aufweist und ein federbelasteter Nutring im Ventilsitz des Rücklaufstutzens angeordnet ist. Eine derartige Ausführungsform ist in den 4 bis 6 darge stellt. In 4 ist dabei ein weiterer erfindungsgemäßer Rücklaufstutzen 23' dargestellt, der einen Ventilsitz 24' bildet und eine Austrittsöffnung 25' aufweist. Im Bereich des Ventilsitzes 24' ist eine Nut 39 ausgeformt. Der Ausschnitt A der 4 ist in 5 dargestellt. Wie aus 5 ersichtlich, weist die Nut 39 ähnlich der Nut 27 an ihrer Innenfläche eine Rastnase 41 auf. Diese dient zur formschlüssigen Verbindung des Rücklaufstutzens 23' mit einem federunterstützten Nutring 43, wie es in 6 dargestellt ist. Ähnlich dem zuvor in den 1 und 3 dargestellten Nutring 29 weist der Nutring 43 eine Dichtlippe 45 sowie einen Rand 46 auf, und das Dichtmaterial 44 umfaßt beispielsweise aliphatische Polyketone. Diese Anordnung der Dichtlippe 45 stellt sicher, daß sich der Nutring 43 beim Öffnen des Ventils sicher von einer nicht dargestellten Ventilverschlußplatte löst, während der Rand 46 Teil einer Einrastvorrichtung für die Edelstahlfeder 49 ist. Ferner kann auf der nicht dargestellten Ventilverschlußplatte des Druckventils eine weitere Dichtlippe ausgebildet sein. Bei Schließen des Druckventils wird dadurch eine besonders vorteilhafte Dichtwirkung zwischen der Ventilverschlußplatte sowie dem Ventilsitz 24' sichergestellt. Um die elastischen Eigenschaften des Nutrings 43 sicherzustellen, ist innerhalb des Nutrings 43, der einen U-förmigen Querschnitt aufweist, eine Edelstahlfeder 49 angeordnet. Anstelle der Edelstahlfeder 49 kann jedoch auch eine andere Federeinrichtung, insbesondere in Form eines von dem Dichtmaterial des Nutring umschlossenen Elastomers, beispielsweise ein Fluorelastomer, vorgesehen sein.In a further embodiment of a pressure valve according to the invention it is provided that the spring-supported U-ring not in the valve closure plate, as in the previously described pressure valve 1 is arranged, but the valve closure plate has a substantially smooth metal surface and a spring-loaded U-ring in the valve seat of the return pipe is arranged. Such an embodiment is in the 4 to 6 Darge presents. In 4 is another inventive return pipe 23 ' shown having a valve seat 24 ' forms and an outlet opening 25 ' having. In the area of the valve seat 24 ' is a groove 39 formed. The section A of the 4 is in 5 shown. How out 5 can be seen, the groove 39 similar to the groove 27 on its inner surface a catch 41 on. This serves for the positive connection of the return pipe 23 ' with a spring-supported grooved ring 43 as it is in 6 is shown. Similar to the previously in the 1 and 3 illustrated U-ring 29 has the grooved ring 43 a sealing lip 45 as well as a border 46 on, and the sealing material 44 includes, for example, aliphatic polyketones. This arrangement of the sealing lip 45 Make sure that the U-ring 43 when opening the valve safely released from a valve closure plate, not shown, while the edge 46 Part of a latching device for the stainless steel spring 49 is. Furthermore, on the non-illustrated valve closure plate of the pressure valve be formed a further sealing lip. When closing the pressure valve is characterized a particularly advantageous sealing effect between the valve closure plate and the valve seat 24 ' ensured. To the elastic properties of the Nutrings 43 is within the Nutring 43 which has a U-shaped cross-section, a stainless steel spring 49 arranged. Instead of the stainless steel spring 49 However, another spring device, in particular in the form of an elastomer enclosed by the sealing material of the groove ring, for example a fluoroelastomer, may also be provided.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in jeder beliebigen Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.The in the above description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention in their various embodiments be essential.

Claims

Pressure valve ( 1 ) with a housing ( 3 . 5 ), in which a valve seat ( 24 . 24 ' ), a flow chamber ( 16 ) in the housing ( 3 . 5 ) at least partially delimiting membrane ( 11 ) with a diaphragm plate ( 13 ) and / or a valve closure plate ( 15 ) is in operative connection, at least one compression spring ( 17 ), which on the one hand on the diaphragm plate ( 13 ) and / or on the valve closure plate and on the other hand on the housing ( 3 . 5 ) is supported, and at least one sealing device between on the one hand the valve seat ( 24 . 24 ' ) and on the other hand, the valve closure plate ( 15 ) and / or the membrane ( 11 ) can be arranged, characterized in that the sealing device at least one U-ring ( 29 . 43 ) which is deformable at least in its axial direction to build up a restoring force and via a first latching device ( 31 . 41 ) with the diaphragm plate, the diaphragm, the valve seat ( 24 ' ) and / or the valve closure plate ( 15 ) is connectable.

Pressure valve according to claim 1, characterized in that the membrane ( 11 ) on the housing ( 3 . 5 ) is attached.

Pressure valve according to claim 1 or 2, characterized in that the membrane ( 11 ) on the diaphragm plate ( 13 ) and / or the valve closure plate ( 15 ) is attached.

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ring ( 29 . 43 ) under bias with the diaphragm plate, the diaphragm, the valve seat ( 24 ' ) and / or the valve closure plate ( 15 ) is connectable.

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the diaphragm plate, the diaphragm, the valve seat ( 24 ' ) and / or the valve closure plate ( 15 ) at least one recess, preferably in the form of a groove ( 27 . 39 ) and / or circular cylindrical recess, for the arrangement of the Nutrings ( 29 . 43 ) at least partially in or on the diaphragm plate, the diaphragm, the valve seat ( 24 ' ) and / or the valve closure plate ( 15 ).

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the first latching device has at least one surface structure in the diaphragm plate, in the diaphragm, in the valve seat ( 24 ' ) and / or in the valve closure plate ( 15 ), preferably in the recess, and / or a surface structure in the U-ring ( 29 . 43 ), preferably in the form of at least one, in particular circumferential, detent ( 31 . 41 ), a recess ( 32 ) and / or an undercut opening edge.

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ring ( 29 . 43 ) is spring-assisted, wherein the spring-supported U-ring ( 29 . 43 ) comprises at least one spring device, which is preferably by a stainless steel spring ( 33 ) and / or an elastomeric body is formed.

Pressure valve according to claim 7, characterized that the Spring device in the axial and / or radial direction of the Nutrings under construction of a restoring force is deformable.

Pressure valve according to claim 7 or 8, characterized that the Spring device comprises at least one coil spring, which at their ends to form a ring closed is.

Pressure valve according to one of claims 7 to 9, characterized in that the spring device ( 33 . 49 ) via a second latching device with the U-ring ( 29 . 43 ) is connectable.

Pressure valve according to claim 10, characterized in that the second latching device, the groove of the Nutrings ( 29 . 43 ), which preferably has at least one bevel for sliding along the spring device and / or a latching lug, a recess and / or an undercut opening edge ( 35 . 46 ).

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ring ( 29 . 43 ), the valve seat and / or the valve closing plate on its or its surface at least one sealing lip ( 37 . 45 ).

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ring ( 29 . 43 ) Polytetrafluoroethylene, preferably with carbon, in particular graphite, enriched and / or in conjunction with a plastic, aliphatic polyketones, in particular based on ethylene and carbon monoxide, at least one fluoroelastomer, a fluoropolymer material, in particular polytetrafluoroethylert material, syndiotactic polystyrene, impact-modified syndiotactic Polystyrene and / or ultra-high molecular weight polyethylene (PE-UHMW).

Pressure valve according to one of the preceding claims, characterized in that the membrane ( 11 ) comprises a rubber-elastic material, preferably reinforced by a fabric, in particular comprising polyimides and / or polyamides, and / or metal.

Use of the pressure valve according to one of the preceding claims zur Regelang the form of the injection system of an internal combustion engine, especially in automotive engineering.