DE19510616C1 - Ventilanordnung mit hydraulischer Dämpfung innerhalb eines Kraftstoffsystems - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1, wie sie aus der Praxis aus Kraftstoffsystemen für Fahrzeugmotoren bekannt ist und die beispielsweise ein Überströmventil gemäß DIN 73368 umfaßt.

Insbesondere bei der Verwendung von Einspritzan­ lagen, und insbesondere bei Dieselmotoren, treten Druckspitzen bis zu 70 bar im Kraftstoffsystem auf, mit Druck- und Volumenstrompulsationen, die zu einem schlagartigen öffnen und Schließen eines Ventiles führen, welches sich in diesem Kraft­ stoffkreislauf befindet. Dabei können regelrechte Schwingungen auftreten, die erhöhte Geräusche und einen verstärkten Verschleiß zur Folge haben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Ventilanordnung dahingehend zu ver­ bessern, daß sie preisgünstig ausgestaltet ist und zuverlässig auch bei Druck- sowie Volumenstrom­ pulsationen geräusch- und verschleißarm arbeitet.

Diese der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch die Ausgestaltung gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, das Ventil innerhalb der Ventilanordnung hydraulisch zu dämpfen.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß das Ventil in der Regel ständig von Kraftstoff um­ geben ist. Ein Aufnahmeraum für Kraftstoff, der ebenfalls mit Kraftstoff gefüllt ist und der während der Ventilbewegung sein Volumen verändert, führt zu einer hydraulischen Dämpfung der Ventilbewegung, wenn der Zufluß bzw. der Abfluß des Kraftstoffes in bzw. aus dem Aufnahmeraum nur unter Überwindung eines gewissen Widerstandes möglich ist.

Eine preiswerte Ausgestaltung einer erfindungsge­ mäßen Ventilanordnung, die sich einfach bei be­ stehenden Aggregaten realisieren läßt, ohne erheb­ liche Umstellungskosten in der Produktion zu er­ fordern, ist Anspruch 2 entnehmbar.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert.

Dabei ist mit 1 ein Gehäuse bezeichnet, welches innerhalb eines Kraftstoffkreislaufes eine Einlaß­ öffnung 2 aufweist, wobei bei entsprechendem För­ derdruck ein Ventil 3 öffnet, welches als Über­ strömventil ausgebildet ist und durch eine ge­ strichelt angedeutete Feder 4 beaufschlagt ist. Die überschüssige Kraftstoffmenge strömt dann am Ventil 3 entlang in einen Sammelkanal 5.

In der Zeichnung ist das Ventil rechts von der Mittellinie in seiner Ansicht und links von der Mittellinie im Schnitt dargestellt.

Das Ventil 3 weist in Strömungsrichtung des Kraft­ stoffes, also in Kreislaufrichtung des Kraftstoffes, zunächst einen Kopfbereich 6 auf, dem drei Flügel 7, die sternförmig angeordnet sind, zur Führung des Ventiles 3 vorgelagert sind. Weiterhin umfaßt der Kopfbereich 6 eine Dichtfläche 8, die mit einer entsprechenden gehäuseseitigen Dichtfläche zu­ sammenwirkt.

In Kreislaufrichtung hinter dem Kopfbereich 6 des Ventiles 3 ist ein Schaftbereich 9 des Ventiles vorgesehen, wobei erkennbar ist, daß der Schaft­ bereich 9 hülsenartig ausgebildet ist. Ein Bolzen 10 ist gehäuseseitig vorgesehen und erstreckt sich auch bei geschlossenem Ventil 3 teilweise in den Hohlraum des Schaftbereiches 9. Der verbleibende Freiraum innerhalb des Schaftbereiches 9 bildet einen Auf­ nahmeraum 11 für den Kraftstoff aus, wobei zumin­ dest in dem Bereich, in dem der Bolzen 10 in den Schaftbereich 9 ragt, ein Ringspalt 12 geschaffen wird, der einen vergleichsweise schmalen Querschnitt aufweist.

Bei einer plötzlichen Druckbeaufschlagung, die zum öffnen des Ventiles 3 führt, taucht der Bolzen 10 mit zunehmender Ventilbewegung zunehmend weiter in den Schaftbereich 9 ein und verringert das Volumen des Aufnahmeraumes 11. Der vergleichsweise schmale Querschnitt des Ringspaltes 12 führt dazu, daß der Kraftstoff im Aufnahmeraum 11 nur unter Überwin­ dung eines Widerstandes aus dem Aufnahmeraum 11 ge­ preßt werden kann, so daß insgesamt eine hydrau­ lisch gedämpfte Ventilbewegung erfolgt.

Umgekehrt wird bei einer Ventilbewegung zum Schließen des Ventiles 3 der Aufnahmeraum 11 ver­ größert, so daß aufgrund des entstehenden Unter­ druckes im Aufnahmeraum 11 Kraftstoff von außen durch den Ringspalt 12 unter Überwindung des ent­ sprechenden Widerstandes in den Aufnahmeraum 11 einströmt. Auch eine derartige, von der Feder 4 unterstütze Ventilbewegung erfolgt daher hydrau­ lisch gedämpft, so daß das Auftreten von Schwingungen und das deutlich hörbare Schlagen sowie der damit verbundene Verschleiß vermieden wird.

Der Bolzen 10 kann bei der Fertigung des Gehäuses 1 von vornherein vorgesehen sein. Er kann jedoch auch entsprechend dem dargestellten Ausführungs­ beispiel Teil einer separat eingesetzten Schraube 14 sein, so daß lediglich eine Veränderung der Schraube 14 in Übereinstimmung mit der Verwendung eines ge­ änderten Ventiles 3 nötig ist, um bei ansonsten un­ verändertem Gehäuse 1 eine Umstellung der Produktion auf die Verwendung einer erfindungsgemäßen Ventil­ anordnung zu ermöglichen.

Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiels sind vielfältige Ausgestaltungen des Ventiles sowie des zugeordneten Gehäusebereiches denkbar.

Claims (2)

1. Ventilanordnung innerhalb eines Kraftstoff­ kreislaufes, mit einem Gehäuse, sowie mit einem darin beweglich angeordneten Ventil wobei zwischen geöffnetem Ventil und dem Gehäuse ein Strömungsweg für den Kraftstoff vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ventil (3) und Gehäuse (1) ein Aufnahmeraum (11) für Kraftstoff vorgesehen ist, dessen Volumen bei einer Ventilbewegung verändert wird, wobei der Aufnahmeraum (11) Zufluß- bzw. Abfluß­ öffnungen (Ringspalt 12) aufweist, die dem Kraftstofffluß einen Widerstand entgegen­ setzen.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (3) einen Kopfbereich (6) aufweist, der eine Dicht­ fläche (8) umfaßt, sowie weiterhin einen Schaftbereich (9) umfaßt, der sich in Strömungsrichtung des Kraftstoffkreislaufes nach hinten an den Kopfbereich (6) anschließt und der hülsen­ artig ausgebildet ist, und der in seinem Inneren den Aufnahmeraum (11) schafft, wobei der Schaftbereich (9) an seinem in Kreis­ laufrichtung des Kraftstoffes hinteren Ende offen ist, und wobei ihm ein gehäuseseitiger Bolzen (10) zugeordnet ist, der sich zu­ mindest bei geöffnetem Ventil (3) in das Innere des Schaftbereiches (9) erstreckt, wobei zwischen dem hülsenartigen Schaftbe­ reich (9) und dem Bolzen (10) ein Ringspalt (12) als Zufluß- bzw. Abflußöffnung für den Kraftstoff vorgesehen ist.