DE19939477A1

DE19939477A1 - Valve for controlling liquids

Info

Publication number: DE19939477A1
Application number: DE1999139477
Authority: DE
Inventors: Patrick Mattes
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1999-08-20
Filing date: 1999-08-20
Publication date: 2001-03-22
Also published as: WO2001014774A1

Abstract

Es wird ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten vorgeschlagen, welches ein über einen hydraulischen Übersetzer (4) betätigbares Ventilglied (8) aufweist, das von einer Druckfeder (10) in Schließrichtung auf einen Ventilsitz (8') beaufschlagt ist. Der hydraulische Übersetzer (4) weist einen mit einem Medium gefüllten Druckraum (6) auf. Der Druckraum (6) wird einerseits von einem Kolben (5) eines Piezoaktors (2) begrenzt und andererseits von einem Kolben (7) des Ventilglieds. Der Kolben (5) des Piezoaktors (2) ist mit dem Kolben (7) des Ventilglieds in Kontakt bringbar, so daß zumindest ein Teil der Kolbenbodenfläche des Kolbens (7) mit dem Druckmedium des Druckraums (6) in Verbindung steht. Dadurch wird bei allen Betriebszuständen eine sichere Funktion gewährleistet.A valve for controlling liquids is proposed, which has a valve member (8) which can be actuated by a hydraulic booster (4) and which is acted upon by a compression spring (10) in the closing direction on a valve seat (8 '). The hydraulic translator (4) has a pressure chamber (6) filled with a medium. The pressure chamber (6) is delimited on the one hand by a piston (5) of a piezo actuator (2) and on the other hand by a piston (7) of the valve member. The piston (5) of the piezo actuator (2) can be brought into contact with the piston (7) of the valve member, so that at least part of the piston bottom surface of the piston (7) is connected to the pressure medium of the pressure chamber (6). This ensures safe operation in all operating states.

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Steuern von Flüssig keiten gemäß der Gattung des Patentanspruchs 1.The invention relates to a valve for controlling liquid keiten according to the genus of claim 1.

Ein derartiges Ventil ist beispielsweise in Fig. 5 darge stellt. Um einen Piezoaktor als ein Stellelement einsetzen zu können, ist es notwendig, eine Kompensation der Längendehnung als Funktion der Temperatur vorzusehen. Da der mittels eines Piezoaktors erzielbare Hub nur zwischen ungefähr 1/1000 bis 1,5/1000 seiner Länge beträgt, muß dieser geringe Hub für viele Anwendungen übersetzt werden. Hierbei wird der Hub des Piezoaktors z. B. über einen hydraulischen Kraft-Weg- Übersetzer transformiert. Wie in Fig. 5 dargestellt, weist ein bekanntes Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten einen in einem Gehäuse 100 angeordneten Piezoaktor 102 auf, welcher mittels einer Dichtmembran 103 gegenüber einem hydraulischen Übersetzer 104 abgedichtet ist. Der hydraulische Übersetzer 104 besteht aus einem Kolben 105 des Piezoaktors 102, einem mit Medium (Flüssigkeit) gefüllten Druckraum 106 und einem Kolben 107 eines Ventilglieds. Weiterhin umfaßt das Ventil eine Ventilnadel 108, welche mittels einer Dichtfeder 110 auf einen Ventilsitz 108' vorgespannt wird. Der Kolben 107 des Ventilglieds besteht aus einem zylinderförmigen Abschnitt 107a und einem Kopfbereich 107b, welcher einen größeren Durchmesser als der zylinderförmige Abschnitt 107a aufweist. Damit der Kolben 107 des Ventilglieds immer an der separaten Ventilnadel 108 anliegt, wird eine Well- oder Tellerfeder 109 verwendet, deren Vorspannung über eine Scheibe 113 ein gestellt wird. Dabei darf die Vorspannung der Tellerfeder 109 nicht die Summe der Federkraft der Dichtfeder 110 und des Drucks im hydraulischen Koppler übersteigen, da sonst das Ventil öffnet. Wie in Fig. 5 gezeigt, ist die Tellerfeder 109 am Kopf 107b des Kolbens 107 des Ventilglieds abgestützt. Beim Zurückziehen des Kolbens 105 des Piezoaktors besteht die Gefahr, daß ein Unterdruck im Druckraum des hydraulischen Übersetzers 104 entsteht. Aufgrund der oben erläuterten notwendigerweise relativ gering eingestellten Federsteifigkeit der Tellerfeder 109 folgt der Kolben 107 des Ventilglieds diesem Unterdruck, d. h. er bewegt sich in Richtung des Druckraums 106, so daß die Tellerfeder 109 platt geschlagen werden kann. Dadurch kann sich die Vorspannkraft der Tellerfeder 109 verändern bzw. die Tellerfeder beschädigt werden. Dies führt somit zum einen zu einer relativ geringen Lebensdauer der Tellerfeder 109, zum anderen kann eine sichere Funktion über die Einsatzdauer des Ventils nicht sichergestellt werden. Desweiteren wird das Volumen des hydraulischen Übersetzers 104 (d. h. das Volumen des Druckraums 106) durch eine erste Scheibe 111 am Kolben 105 und eine zweite Scheibe 112 am Ventilglied eingestellt. Somit weist ein derartiges Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten eine Vielzahl von Teilen auf, welche aufgrund des geringen Hubwegs des Piezoaktors hohen Toleranzanforderungen genügen müssen und somit eine aufwendige und teuere Herstellung erfordern. Such a valve is shown for example in Fig. 5 Darge. In order to be able to use a piezo actuator as an actuating element, it is necessary to provide compensation for the longitudinal expansion as a function of the temperature. Since the stroke achievable by means of a piezo actuator is only between approximately 1/1000 to 1.5 / 1000 of its length, this small stroke has to be translated for many applications. Here, the stroke of the piezo actuator z. B. transformed via a hydraulic force-displacement translator. As shown in FIG. 5, a known valve for controlling liquids has a piezo actuator 102 arranged in a housing 100 , which is sealed against a hydraulic intensifier 104 by means of a sealing membrane 103 . The hydraulic booster 104 consists of a piston 105 of the piezo actuator 102 , a pressure chamber 106 filled with medium (liquid) and a piston 107 of a valve member. Furthermore, the valve comprises a valve needle 108 , which is biased by means of a sealing spring 110 onto a valve seat 108 '. The piston 107 of the valve member consists of a cylindrical section 107 a and a head region 107 b, which has a larger diameter than the cylindrical section 107 a. So that the piston 107 of the valve member always abuts the separate valve needle 108 , a wave or plate spring 109 is used, the pretensioning of which is set via a disk 113 . The preload of the plate spring 109 must not exceed the sum of the spring force of the sealing spring 110 and the pressure in the hydraulic coupler, otherwise the valve opens. As shown in Fig. 5, the plate spring 109 is supported on the head 107 b of the piston 107 of the valve member. When the piston 105 of the piezo actuator is pulled back, there is a risk that a negative pressure will arise in the pressure chamber of the hydraulic booster 104 . Due to the necessarily relatively low set spring stiffness of the plate spring 109 , the piston 107 of the valve member follows this vacuum, ie it moves in the direction of the pressure chamber 106 , so that the plate spring 109 can be struck flat. As a result, the preload force of the plate spring 109 can change or the plate spring can be damaged. On the one hand, this leads to a relatively short service life of the plate spring 109 , and on the other hand, a reliable function cannot be ensured over the service life of the valve. Furthermore, the volume of the hydraulic booster 104 (ie the volume of the pressure chamber 106 ) is set by a first disk 111 on the piston 105 and a second disk 112 on the valve member. Thus, such a valve for controlling liquids has a large number of parts which, due to the short stroke of the piezo actuator, have to meet high tolerance requirements and thus require complex and expensive production.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß es auf eine Tellerfeder ver zichten kann. Dadurch ist die sichere Funktion des hydrauli schen Übersetzers über die gesamte Einsatzdauer des Ventils gewährleistet. Weiterhin ergibt sich beim erfindungsgemäßen Ventil eine deutlich verringerte Teileanzahl. Daraus resultiert ein vereinfachter Zusammenbau des Ventils sowie eine Reduzierung von Einmeßvorgängen, da weniger Teile ein gemessen werden müssen. Dadurch können insbesondere die Herstellungs- und Montagekosten für das Ventil deutlich verringert werden. Weiterhin kann beim erfindungsgemäßen Ventil die Einfüllhöhe des Druckraums des hydraulischen Übersetzers nur mittels einer einzigen Scheibe eingestellt werden. Auch ergibt sich eine einfache Ausgestaltung des Kolbens des Ventilglieds, da der Kolben im Gegensatz zum Stand der Technik im wesentlichen zylinderförmig ausgestaltet werden kann und auf einen Kopfbereich mit vergrößertem Durchmesser verzichtet werden kann. Dies führt auch zu gleichmäßigeren Spalthöhen zwischen dem Kolben des Ventilglieds und dem zugehörigen Gehäusebereich des hydraulischen Übersetzers, da der Kolben in einem Herstellschritt geschliffen werden kann und somit bei verbesserter Qualität einfacher herstellbar ist. Dies gewährleistet eine sicherere und zuverlässigerere Funktion des hydraulischen Übersetzers.The valve according to the invention for controlling liquids has the characterizing features of claim 1 in contrast, the advantage that it ver on a plate spring can breed. This ensures the safe function of the hydrauli over the entire service life of the valve guaranteed. Furthermore, in the case of the invention Valve a significantly reduced number of parts. Out of it results in a simplified assembly of the valve as well a reduction in the number of measurements, since fewer parts are inserted must be measured. This allows in particular the Manufacturing and assembly costs for the valve clearly be reduced. Furthermore, in the invention Valve the level of the hydraulic pressure chamber Translator set using only a single disc become. There is also a simple configuration of the Piston of the valve member, as opposed to the piston State of the art designed essentially cylindrical can be and on a head area with enlarged Diameter can be dispensed with. This also leads to more uniform gap heights between the piston of the Valve member and the associated housing area of the hydraulic translator because the piston in one Manufacturing step can be ground and thus at improved quality is easier to manufacture. This ensures a safer and more reliable function of the hydraulic translator.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird weiterhin auch die notwendige Kompensation der Längendehnung des Piezoaktors als Funktion der Temperatur gewährleistet, welche durch den mit Medium gefüllten Druckraum des hydraulischen Übersetzers bereitgestellt wird. Diese langsam ablaufende Längendehnung des Piezoaktors infolge von Temperaturänderungen führt zu einer langsamen Verschiebung des Kolbens des Piezoaktors und somit zu einer Verdrängung von Medium aus dem Druckraum, welches durch die Spalte zwischen Kolben und Zylinderwand entweichen kann. Diese Funktion ist auch bei einem erfindungsgemäß möglichen Kontakt zwischen dem Kolben des Ventilglieds und dem Kolben des Piezoaktors gewährleistet.In the embodiment according to the invention is also also the necessary compensation of the longitudinal expansion of the piezo actuator as a function of the temperature guaranteed by the pressure chamber of the hydraulic translator filled with medium provided. This slow expansion of the piezo actuator due to temperature changes leads to a slow displacement of the piston of the piezo actuator and thus to a displacement of medium from the pressure chamber, which through the gap between the piston and cylinder wall can escape. This function is also with one contact between the piston of the Guaranteed valve member and the piston of the piezo actuator.

In vorteilhafter Weise weist der Kolben des Ventilglieds ein Anschlagelement auf, welches mit dem Kolben des Piezoaktors in Kontakt bringbar ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung weist der Kolben des Piezoaktors ein Anschlagelement auf, welches mit dem Kolben des Ventilglieds in Kontakt bringbar ist. Bei den beiden oben genannten Ausgestaltungen der jeweiligen Kolben mit einem Anschlagelement ist das Anschlag element derart ausgebildet, daß immer ein Flächenbereich des Kolbenbodens des Kolbens mit Anschlagelement in Verbindung mit dem in der Druckkammer befindlichen Medium befindet. Ein Teil der Kolbenbodenfläche kann immer durch das im Druckraum befindliche Medium beaufschlagt werden, so daß auf den Kolben eine Rückstellkraft aufgebracht wird.The piston of the valve member advantageously has Stop element on, which with the piston of the piezo actuator can be brought into contact. According to a further embodiment the piston of the piezo actuator has a stop element, which can be brought into contact with the piston of the valve member is. In the two configurations of the above respective piston with a stop element is the stop element designed such that a surface area of the Piston bottom of the piston in connection with the stop element with the medium in the pressure chamber. On Part of the piston crown surface can always be seen in the pressure chamber located medium are applied, so that on the piston a restoring force is applied.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß gemäß Patentanspruch 4 beide Kolben, d. h. der Kolben des Piezoaktors und der Kolben des Ventilglieds, jeweils ein eigenes Anschlagelement aufweisen.A further advantageous embodiment of the invention exists in that, according to claim 4, both pistons, d. H. the Pistons of the piezo actuator and the pistons of the valve member, each have their own stop element.

In vorteilhafter Weise ist gemäß Patentanspruch 5 das Anschlagelement in Form einer Nase am Kolbenboden ausgebil det. Vorteilhaft kann die Nase dabei quadratisch, rechteckig, zylindrisch oder ovalförmig ausgestaltet sein. Bei der vorteilhaften Ausgestaltung gemäß Patentanspruch 6 ist das Anschlagelement in Form eines Kugelabschnitts am Kolbenboden ausgebildet. Dadurch kann eine fast punktförmige Kon taktfläche zwischen den beiden Kolben ermöglicht werden. Um eine möglichst große Kontaktfläche zwischen den beiden Kolben zu erreichen, ist das Anschlagelement gemäß Patentanspruch 7 vorteilhaft durch zwei erhöhte Bereiche gebildet, welche durch eine Aussparung voneinander getrennt sind. Dadurch steht das Druckmedium über die Aussparung mit dem mit Anschlagelement ausgebildeten Kolben in Verbindung.This is advantageous according to claim 5 Stop element in the form of a nose on the piston crown det. The nose can advantageously be square, rectangular, be cylindrical or oval. In the advantageous embodiment according to claim 6 is Stop element in the form of a spherical section on the piston crown educated. As a result, an almost punctiform con tact area between the two pistons. Around the largest possible contact area between the two pistons to achieve, the stop element according to claim 7 advantageously formed by two raised areas, which are separated from each other by a recess. Thereby the print medium stands over the recess with the Stop element trained piston in connection.

In vorteilhafter Weise ist gemäß Patentanspruch 8 eine Höhe des Druckraums mittels einer einzigen Scheibe einstellbar. Dadurch kann die Anzahl der Teile verringert werden, was zu geringeren Herstell- und Montagekosten führt. Dies ist insbe sondere vorteilhaft, da aufgrund des relativ geringen Hubes des Piezoaktors alle Bauteile des Ventils hohen Toleranz anforderungen genügen müssen.According to patent claim 8, a height is advantageous the pressure chamber adjustable by means of a single disc. This can reduce the number of parts, resulting in leads to lower manufacturing and assembly costs. This is especially true particularly advantageous because of the relatively small stroke of the piezo actuator all components of the valve high tolerance requirements have to meet.

In vorteilhafter Weise kann der Kolben des Piezoaktors mit dem Kolben des Ventilglieds mittels eines separaten Zwi schengliedes in Kontakt gebracht werden. Dabei weist das separate Zwischenglied eine kleinere Kontaktfläche als die Kolbenbodenfläche des Ventilglieds auf.In an advantageous manner, the piston of the piezo actuator can also be used the piston of the valve member by means of a separate intermediate be brought into contact. This points separate pontic a smaller contact area than that Piston bottom surface of the valve member.

Das erfindungsgemäße Ventil kann vorteilhaft bei einer Pumpe- Düse-Einheit (PDE) oder einer Pumpe-Leitung-Düse (PLD) oder auch als Piezo-Stelleinheit für Common-Rail-Injektoren verwendet werden.The valve according to the invention can advantageously be used in a pump Nozzle unit (PDE) or a pump-line nozzle (PLD) or also as a piezo actuator for common rail injectors be used.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung wiedergegeben und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:An embodiment of the invention is in the drawing reproduced and is in the description below explained in more detail. Show it:

Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, Fig. 1 is a schematic sectional view of a valve for controlling fluids according to one embodiment of the present invention,

Fig. 2 eine erste Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Kolbens für einen hydraulischen Übersetzer, Fig. 2 shows a first embodiment of a piston according to the invention for a hydraulic translator,

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel für einen erfin dungsgemäßen Kolben eines hydraulischen Übersetzers, Fig. 3 shows a second embodiment for an OF INVENTION to the invention piston of a hydraulic booster,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Kolbens für einen hydraulischen Übersetzer und Fig. 4 shows a third embodiment of a piston according to the Invention for a hydraulic translator and

Fig. 5 ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten gemäß dem Stand der Technik. Fig. 5 shows a valve for controlling liquids according to the prior art.

Description of the embodiment

Fig. 1 zeigt ein Ventil zum Steuern von Flüssigkeiten gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Das Ventil umfaßt ein Gehäuse 1, in welchem ein Piezoaktor 2 angeordnet ist. Der Piezoaktor 2 ist gegenüber dem restlichen Teil des Ventils mittels einer Dichtmembran 3 abgedichtet. Weiterhin umfaßt das Ventil einen hydraulischen Übersetzer 4, welcher aus einem Kolben 5 des Piezoaktors, einem Druckraum 6 und einem Kolben 7 des Ventilglieds besteht. Der Druckraum 6 ist mit einem Druckmedium, z. B. Kraftstoff, gefüllt. Der Kolben 5 des Piezoaktors steht mit dem Piezoaktor 2 in Ver bindung. Weiterhin umfaßt das Ventil eine Ventilnadel 8, welche mittels einer Dichtfeder 10 an einem Ventilsitz 8' gehalten wird. Die Ventilnadel 8 befindet sich mit dem Kolben 7 des Ventilglieds in Kontakt. Die Dichtfeder 10 stützt sich auf ein Ventilstück 14 mit einer Drosseleinrichtung 16 ab. Fig. 1 shows a valve for controlling fluids according to one embodiment of the present invention. The valve comprises a housing 1 , in which a piezo actuator 2 is arranged. The piezo actuator 2 is sealed off from the remaining part of the valve by means of a sealing membrane 3 . Furthermore, the valve comprises a hydraulic booster 4 , which consists of a piston 5 of the piezo actuator, a pressure chamber 6 and a piston 7 of the valve member. The pressure chamber 6 is with a pressure medium, for. B. fuel filled. The piston 5 of the piezo actuator is in connection with the piezo actuator 2 . Furthermore, the valve comprises a valve needle 8 which is held on a valve seat 8 'by means of a sealing spring 10 . The valve needle 8 is in contact with the piston 7 of the valve member. The sealing spring 10 is supported on a valve piece 14 with a throttle device 16 .

Eine Höhe h des Druckraums 6 wird mittels einer ersten Scheibe 11 eingestellt, welche zwischen dem Gehäuse 1 des Piezoaktors und einem Gehäuseteil 9 des hydraulischen Über setzers 4 angeordnet ist. Das Gehäuse 9 des hydraulischen Übersetzers weist eine gestufte Bohrung, d. h. eine Durch gangsbohrung mit unterschiedlichen Durchmessern, auf, in welcher der Kolben 5 des Piezoaktors und der Kolben 7 des Ventilglieds angeordnet sind. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist der Kolben 5 des Piezoaktors zwei verschiedene Durchmesser auf und ist teilweise auch im Gehäuse 1 des Piezoaktors angeordnet (vgl. Fig. 1). Er kann jedoch auch nur einen Durchmesser aufweisen und vollständig im Gehäuse 9 angeordnet werden. Weiterhin kann der Kolben 7 des Ventilglieds zylinderförmig ausgestaltet sein, was im Vergleich mit dem Stand der Technik eine einfachere Herstellbarkeit ermöglicht. Weiterhin kann dadurch die Spalthöhe zwischen dem Gehäuse 9 und dem Kolben 7 verringert werden, was eine sichere und zuverlässige Funktion des hydraulischen Übersetzers 4 gewährleistet. Hierbei ist der Druckraum 6 des hydraulischen Übersetzers 4 zwischen dem Kolben 5 des Piezoaktors und dem Kolben 7 des Ventilglieds angeordnet.A height h of the pressure chamber 6 is set by means of a first disk 11 which is arranged between the housing 1 of the piezo actuator and a housing part 9 of the hydraulic converter 4 . The housing 9 of the hydraulic translator has a stepped bore, ie a through bore with different diameters, in which the piston 5 of the piezo actuator and the piston 7 of the valve member are arranged. In the present exemplary embodiment, the piston 5 of the piezo actuator has two different diameters and is partly also arranged in the housing 1 of the piezo actuator (cf. FIG. 1). However, it can also have only one diameter and can be arranged completely in the housing 9 . Furthermore, the piston 7 of the valve member can be configured in a cylindrical shape, which makes it easier to manufacture than in the prior art. Furthermore, the gap height between the housing 9 and the piston 7 can be reduced, which ensures a safe and reliable function of the hydraulic translator 4 . Here, the pressure chamber 6 of the hydraulic translator 4 is arranged between the piston 5 of the piezo actuator and the piston 7 of the valve member.

Weiterhin ist der Kolben 7 des Ventilglieds derart ausge staltet, daß der Kolben 7 eine Anschlagfläche aufweist, wel che mit dem Kolben 5 in Kontakt bringbar ist. Dabei ist der Kolben 7 derart ausgebildet, daß zumindest ein Teil seiner Kolbenbodenfläche bei Kontakt mit dem Kolben 5 mit dem Druckmedium des Druckraums 6 in Verbindung steht (vgl. Fig. 1). Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Kolben 7 mit zwei erhöhten Bereichen 7a gebildet, welche durch eine Nut 7b voneinander getrennt sind.Furthermore, the piston 7 of the valve member is designed such that the piston 7 has a stop surface which can be brought into contact with the piston 5 . The piston 7 is designed such that at least part of its piston crown surface is in contact with the pressure medium of the pressure chamber 6 when it comes into contact with the piston 5 (cf. FIG. 1). In the present exemplary embodiment, the piston 7 is formed with two raised regions 7 a, which are separated from one another by a groove 7 b.

Nachfolgend wird die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Ventils zum Steuern von Flüssigkeiten beschrieben. Entspre chend eines Hubes des Piezoaktors 2 wird der Kolben 5 des Piezoaktors nach unten bewegt, wobei infolge der schnellen Bewegung der Druck im Druckraum 6 stark ansteigt. Hierbei wird nun in bekannter Weise die hydraulische Übersetzung durch die unterschiedlichen Flächenverhältnisse der beiden Kolben 5 und 7 bestimmt und die Ventilnadel 8 von ihrem Ven tilsitz 8' abgehoben. Beim Zurückziehen des Kolbens 5 des Piezoaktors 2 kann nun ein Unterdruck im Druckraum 6 des hydraulischen Übersetzers 4 entstehen. Dadurch wird der Kol ben 7 des Ventilglieds nach oben in den Druckraum 6 bewegt, so daß der Kolben 7 des Ventilglieds mit dem Kolben 5 des Piezoaktors in Kontakt gebracht wird. Da, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, der Kolben 7 mit einem Anschlagelement in Form von zwei erhöhten Bereichen 7a ausgebildet ist, kommen die erhöhten Bereiche 7a mit dem Kolben 5 in Kontakt. Dadurch ist weiterhin gewährleistet, daß ein Teilflächenbereich der Kolbenbodenfläche des Kolbens 7 mit dem Druckmedium in Verbindung steht, nämlich im Bereich der Nut 7b des Kolbens 7. Steigt nun bei der nächsten Betätigung des Piezoaktors 2 der Druck im Druckraum 6 wie oben beschrieben an, so kann der derart erzeugte Überdruck im Bereich der Nut 7b zwischen die beiden Kolben 5 und 7 gelangen und der Kolben 7 liegt wieder an der Ventilnadel 8 an. Anschließend kann dann die Ventil nadel 8 vom Ventilsitz 8' abheben und das Ventil geöffnet werden. Somit ist gewährleistet, daß die hydraulische Über setzung zu jedem Zeitpunkt funktioniert. Eine sichere und zuverlässige Betätigung des Ventilelements ist selbst verständlich auch gewährleistet, wenn der Unterdruck im Druckraum 6 nicht so groß war, daß der Kolben 7 mit dem Kolben 5 in Kontakt gekommen ist.The mode of operation of the valve according to the invention for controlling liquids is described below. Accordingly, a stroke of the piezo actuator 2 , the piston 5 of the piezo actuator is moved downward, the pressure in the pressure chamber 6 rising sharply as a result of the rapid movement. Here is now determined in a known manner, the hydraulic transmission through the different area ratios of the two pistons 5 and 7 and the valve needle 8 from its Ven tilsitz lifted 8 '. When the piston 5 of the piezo actuator 2 is pulled back, a negative pressure can now arise in the pressure chamber 6 of the hydraulic intensifier 4 . Characterized the Kol ben 7 of the valve member is moved up into the pressure chamber 6 , so that the piston 7 of the valve member is brought into contact with the piston 5 of the piezo actuator. Since, as shown in FIGS. 1 and 2, the piston 7 is formed with a stop element in the form of two raised areas 7 a, the raised areas 7 a come into contact with the piston 5 . This further ensures that a partial surface area of the piston crown surface of the piston 7 is connected to the pressure medium, namely in the area of the groove 7 b of the piston 7 . If the pressure in the pressure chamber 6 now rises the next time the piezo actuator 2 is actuated, the overpressure generated in this way can pass between the two pistons 5 and 7 in the region of the groove 7 b and the piston 7 rests on the valve needle 8 again . Then the valve needle 8 can then lift off the valve seat 8 'and the valve can be opened. This ensures that the hydraulic transmission works at all times. A safe and reliable actuation of the valve element is of course also guaranteed if the negative pressure in the pressure chamber 6 was not so great that the piston 7 came into contact with the piston 5 .

In den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Ausgestaltungsformen eines erfindungsgemäßen Kolbens dargestellt.In FIGS. 3 and 4 show two further embodiments of a piston according to the invention are shown.

In Fig. 3 weist ein Kolben 17 eines Ventilglieds einen zylinderförmigen Vorsprung 17a auf, wobei die Fläche des Vorsprungs 17a deutlich kleiner als die Kolbenbodenfläche des Kolbens 17 ist. Es sei angemerkt, daß der Vorsprung auch ovalförmig, rechteckig, quadratisch oder in einer anderen beliebigen Form ausgestaltet werden kann.In Fig. 3, a piston 17 of a valve member has a cylindrical projection 17 a, wherein the area of the projection 17 a is significantly smaller than the piston bottom surface of the piston 17 . It should be noted that the projection can also be designed oval, rectangular, square or in any other shape.

In Fig. 4 ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung eines Kolbens 27 des Ventilglieds dargestellt. Der Kolben 27 weist an seiner Kolbenbodenfläche ein Anschlagelement in Form eines Kugelabschnitts 27a auf, welches sich über die gesamte Kolbenbodenfläche des Kolbens 27 erstreckt. Dadurch kann ein Punktkontakt zwischen dem Kolben 27 des Ventilglieds und dem Kolben des Piezoaktors erreicht werden.In FIG. 4, a further advantageous embodiment of a piston 27 is shown of the valve member. The piston 27 has on its piston crown surface a stop element in the form of a spherical section 27 a, which extends over the entire piston crown surface of the piston 27 . A point contact between the piston 27 of the valve member and the piston of the piezo actuator can thereby be achieved.

Es sei angemerkt, daß die in den Fig. 2 bis 4 beschriebe nen Ausgestaltungsformen des Kolbens hinsichtlich der Anschlagelemente auch beim Kolben des Piezoaktors verwendet werden können. Weiterhin können sowohl der Kolben des Piezo aktors als auch der Kolben des Ventilglieds Anschlagelemente aufweisen. Hinsichtlich der Ausgestaltung der Anschlag elemente ist nur zu beachten, daß die beiden Kolben derart über die Anschlagelemente in Kontakt bringbar sind, daß zumindest ein Teil der Kolbenbodenfläche des Ventilglied kolbens durch das Druckmedium des Kolbens beaufschlagbar ist.It should be noted that the embodiments of the piston described in FIGS . 2 to 4 can also be used with the piston of the piezo actuator with regard to the stop elements. Furthermore, both the piston of the piezo actuator and the piston of the valve member can have stop elements. With regard to the design of the stop elements, it should only be noted that the two pistons can be brought into contact via the stop elements in such a way that at least part of the piston bottom surface of the valve member piston can be acted upon by the pressure medium of the piston.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.The preceding description of the exemplary embodiments according to the present invention is for illustrative purposes only and not for the purpose of limiting the invention. in the Various changes and are within the scope of the invention Modifications possible without the scope of the invention as well to leave their equivalents.

Claims

1. Valve for controlling fluids having an actuatable via a hydraulic translator (4) valve member (8) which is acted upon by a compression spring (10) in the closing direction of a valve seat (8 '), said hydraulic booster (4) comprises a has a pressure medium-filled pressure chamber ( 6 ) which is delimited on the one hand by a piston ( 5 ) of a piezo actuator ( 2 ) and on the other hand delimited by a piston ( 7 ) of the valve member, characterized in that the piston ( 5 ) of the piezo actuator ( 2 ) can be brought into contact with the piston ( 7 ) of the valve member in such a way that at least part of the piston bottom surface of the piston ( 7 ) is connected to the pressure medium of the pressure chamber ( 6 ).

2. Valve for controlling liquids according to claim 1, characterized in that the piston ( 7 ; 17 ; 27 ) of the valve member has a stop element ( 7 a; 17 a; 27 a), which with the piston ( 5 ) of the Piezo actuator ( 2 ) can be brought into contact.

3. Valve for controlling liquids according to claim 1, characterized in that the piston ( 5 ) of the piezo actuator ( 2 ) has a stop element which can be brought into contact with the piston ( 7 ) of the valve member.

4. Valve for controlling liquids according to claim 1, characterized in that the piston ( 5 ) of the piezo actuator ( 2 ) and the piston ( 7 ) of the valve member each have a stop element.

5. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impact element ( 2 ) has raised areas ( 7 a) which are separated from one another by a recess ( 7 b).

6. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impact element is designed in the form of a projection ( 17 a) on the piston head.

7. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 4, characterized in that the impact element is in the form of a spherical section ( 27 a) on the piston bottom.

8. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 7, characterized in that a height (h) of the pressure chamber ( 6 ) is adjustable by means of a disc ( 11 ).

9. Valve for controlling liquids according to one of claims 1 to 8, characterized in that the piston ( 5 ) of the piezo actuator ( 2 ) with the piston ( 7 ) of the valve member can be brought into contact via a separate intermediate member, the intermediate member being a has smaller contact area than the piston bottom surface of the piston ( 7 ) of the valve member.