DE2354461C2 - Membrangesteuertes Druckregelventil - Google Patents

Membrangesteuertes Druckregelventil

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    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M69/00—Low-pressure fuel-injection apparatus ; Apparatus with both continuous and intermittent injection; Apparatus injecting different types of fuel
    • F02M69/46—Details, component parts or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus covered by groups F02M69/02 - F02M69/44
    • F02M69/54—Arrangement of fuel pressure regulators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
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    • G—PHYSICS
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    • G—PHYSICS
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    • G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
    • G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
    • G05D16/0655—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane
    • G05D16/0658—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using one spring-loaded membrane characterised by the form of the obturator

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein membrangesteuertes Druckregelventil mit einem Verschlußkörper, der als Kugel ausgebildet ist und mit der im Vergleich zum Regelspalt großen Membran zusammenwirkt.
Das Druckregelventil ist ein Element einer Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen. Um eine dem jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine angepaßte Kraftstoffmenge einspritzen zu können, ist es besonders wichtig, vor den Einspritzventilen einen möglichst konstanten Kraftstoffdruck aufrechtzuerhalten, trotz der sich ändernden geförderten und abgespritzten Kraftstoffmenge. An die Genauigkeit und Güte des erfindungsgemäßen Druckregelventiles werden daher hohe Anforderungen gestellt. Da es sich bei einem derartigen Druckregelventil um einen Massenartikel handelt, muß auch der konstruktive Aufbau einfach sein, so daß eine kostenoptimale Herstellung möglich ist
Bei bekannten Druckregelventilen dieser Art (DE-PS 5 01848, DE-PS 5 29 127, DE-PS 5 37 834, DE-AS 1120 167) betätigen Membranen kugelförmige Verschlußkörper, die mit großem Abstand starr oder beweglich mit den Membranen gekoppelt sind. Infolge von Kippbewegungen der Membranen werden bei diesen Druckregelventilen die Verschlußkörper seitlich gegenüber dem jeweiligen Ventilsitz verschoben, so daß es zu Verfälschungen des gewünschten Regeldruckes kommt.
Bekannt sind ebenfalls Druckregelventile (DE-PS 8 30 705, DE-PS 9 43 976, DE-AS 10 74 899), bei denen als Verschlußkörper schwimmend gelagerte Kugeln dienen, an denen teilweise in bestimmten Stellungen über Zwischenglieder Membranen angreifen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelventil der eingangs beschriebenen Art zu entwickeln, unter Berücksichtigung der genannten Forderungen an ein derartiges Druckregelventil bei geringstem Bauaufwand, durch das bei allen Durchflußmengen eine genaue Druckregelung erfolgt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kugel schwimmend in einer an der Membran angebrachten Halterung gelagert und der Mittelpunkt der Kugel gegenüber der Einspannebene der Membran an der Halterung in Richtung zum Ventilsitz hin geringfügig verschoben ist
Die geringfügige Verschiebung des Kugelmittelpunktes um wenige Zehntel Millimeter in Richtung zum Ventilsitz hin gegenüber der Einspannebene der Membran an der Halterung hat den Vorteil, daß sie bei einer Kippbewegung der Membran einen selbsttätigen
ίο Ausgleich des Seitenschubes zwischen Kugel und Ventilsitz dadurch ermöglicht, daß bei Belastung der Seitenschub von der Membran und der Seitenschub infolge des verschobenen Kugelmittelpunktes entgegengesetzt gerichtet sind und sich damit ausgleichen.
Ein Ausgleich des Seitenschubes zwischen Kugel und Ventilsitz bei einer Kippbewegung der Membran ist erforderlich, um ein einseitiges Aufsitzen der Kugel auf dem Ventilsitz zu vermeiden, wodurch eine unerwünschte Beeinträchtigung des Regelverhaltens des Druckregelventiles erfolgt Eine Verschiebung des Kugelmittelpunktes gegenüber der Einspannebene der Membran an der Halterung in Richtung vom Ventilsitz weg wäre deshalb unzweckmäßig, weil sich dadurch bei einer Kippbewegung der Membran der von der Membran herrührende Seitenschub und der Seitenschub infolge des verschobenen Kugelmittelpunktes addieren würden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist derart, daß bei am Ventilsitz anliegender Kugel die Einspannebene der Membran an der Halterung gegenüber der Einspannebene der Membran am Gehäuse geringfügig zum Ventilsitz hin verschoben ist. Eine ebenfalls vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß zur schwimmenden Lagerung der Kugel in der Halterung eine Platte und eine ringförmige Haltescheibe dienen, die in der Halterung angeordnet sind.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher
•»o beschrieben.
Das Druckregelventil ist aus einem Gehäuseteil 1 und einem Gehäuseteil 2 aufgebaut, wobei am Gehäuseteil 1 je ein Einlaßstutzen 3 und ein Auslaßstutzen 4 angeordnet ist. Der Auslaßstutzen 4 ist an seinem im Innern des Gehäuses angeordneten Ende als fester Ventilsitz 5 ausgebildet. Die beiden Gehäuseteile 1 und 2 sind durch eine Bördelung 6 verbunden, wodurch auch eine Membran 7 quer zur Längsachse des Gehäuses eingespannt ist.
An der Membran 7 ist zusammen mit einem Federteller 8 eine Halterung 9 befestigt, in der eine Kugel 10 von einer ebenfalls in der Halterung angeordneten ringförmigen Haltescheibe 11 und einer Platte 12 so geführt wird, daß sie schwimmend gelagert ist. Die Kugel 10 dient als bewegliches Verschlußstück des Druckregelventiles und bildet zusammen mit dem festen Ventilsitz 5 den Durchflußquerschnitt.
Die Haltescheibe 11 und die Platte 12 sind in Ausdrehungen der Halterung 9 angeordnet und werden durch Verstemmen von Werkstoff 13 in ihrer Lage gehalten. Dabei ist an der Haltescheibe 11 eine Stützscheibe 14 angeordnet.
Auf die Halterung 9 wirkt die Kraft einer Regelfeder 18, die an dem Federteller 8 im Sinne eines Schließens des Durchflußquerschnittes angreift. Mit ihrem der Halterung θ abgewandten Ende stützt sich die Regelfeder 18 über einen Federteller 19 an einer Stellschraube 20 ab. Die Stellschraube 20 ist in eine an
der Stirnseite des Gehäuseteils 2 befestigten Gewindemuffe 21 eingeschraubt und mittels einer Mutter 22 verstellbar. Der Federtelier 19 wird durch einen an der Stellschraube 20 ausgebildeten Zapfen 23 zentriert.
Die Lagerung der Kugel 10 ist so gewählt, daß der Mittelpunkt der Kugel gegenüber der Einspannebene der Membran 7 an der Halterung 9 wenige Zehntel Millimeter in Richtung zum Ventilsitz 5 hin verschoben ist Dadurch sind Kippbewegungen der Halterung 9 möglich, ohne daß es zu einer nennenswerten seitlichen Verschiebung des Kugelmittelpunktes gegenüber dem festen Ventilsitz 5 kommt
Bei am Ventilsitz 5 anliegender Kugel 10 ist die Einspannebene der Membran 7 an der Halterung 9 gegenüber der Einspannebene der Membran am Gehäuse 1, 2 einige Zehntel Millimeter zum Ventilsitz hin verschoben.
Die Verwendung einer Kugel als Verschlußkörper bietet den Vorteil, daß Kugeln verhältnismäßig einfach und in großen Stückzahlen auch als Präzisionsteile herstellbar sind. Ein exakter Dichtsitz zwischen Kugel und Testern Ventilsitz 5 kann zudem ohne größeren Aufwand dadurch erreicht werden, daß der Dichtsitz mittels der Kugel an dem festen Ventilsitz angeprägt wird. Bei Verwendung eines ebenen Verschlußkörpers
ίο und eines ebenen Ventilsitzes ist es erforderlich, die beiden miteinander arbeitenden Flächen einer sehr aufwendigen Oberflächenbehandlung, z. B. Läppen, zu unterziehen. Schmutzteilchen können dabei wieder sehr leicht in der Oberfläche Kratzer verursachen, die die Dichtheit verschlechtern.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:
1. Membrangesteuertes Druckregelventil mit einem Verschlußkörper, der als Kugel ausgebildet ist und mit der im Vergleich zum Regelspalt großen Membran zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Kugel (10) schwimmend in einer an der Membran (7) angebrachten Halterung (9) gelagert und der Mittelpunkt der Kugel (10) gegenüber der Einspannebene der Membran an der Halterung (9) in Richtung zum Ventilsitz (5) hin geringfügig verschoben ist
2. Druckregelventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei am Ventilsitz (5) anliegender Kugel (10) die Einspannebene der Membran (7) an der Halterung (9) gegenüber der Einspannebene der Membran am Gehäuse (1, 2) geringfügig zum Ventilsitz hin verschoben ist
3. Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur schwimmenden Lagerung der Kugel (10) in der Halterung eine Platte (12) und eine ringförmige Haltescheibe (11) dienen, die in der Halterung (9) angeordnet sind.
DE2354461A 1973-10-31 1973-10-31 Membrangesteuertes Druckregelventil Expired DE2354461C2 (de)

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JP49124789A JPS5074234A (de) 1973-10-31 1974-10-29
GB46904/74A GB1491001A (en) 1973-10-31 1974-10-30 Diaphragm-controlled pressure-relief valve
FR7436483A FR2250151B3 (de) 1973-10-31 1974-10-31
JP1983103530U JPS5934167U (ja) 1973-10-31 1983-07-05 ダイヤフラム制御式圧力調整弁

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