DE2936205A1 - FUEL INJECTION PUMP IN DISTRIBUTION DESIGN FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES - Google Patents
FUEL INJECTION PUMP IN DISTRIBUTION DESIGN FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINESInfo
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Description
R. 5663 R. 5663
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Kraftstoffeinspritzpumpe in Verteilerbauart für BrennkraftmaschinenDistributor type fuel injection pump for internal combustion engines
Die Erfindung geht aus von einer Kraftstoffeinspritzpumpe nach dem gattungsbildenden Oberbegriff des Kauptanspruchs. Es ist bereits eine solche, auch als Verteilereinspritzpumpe bezeichnete Kraftstoffeinspritzpumpe bekannt (DE-OS 24 50 521), die mit einem zentralen Entlastungsdruckventil ausgestattet ist, und von dessen nachgeschaltetem Sackraum der vom Pumpenkolben geförderte Kraftstoff über einen Verbindungskanal und eine Verteilerstelle am Pumpenkolben zu den einzelnen Pumpenauslässen verteilt wird. Durch der: Rücksaugbund des Entlastungsdruckventils wird nach ?örderende ein Teil des in der zur Einspritzdüse führenden Leitung befindlichen Kraftstoffes zur Entlastung der Druckleitung zurückgesaugt, um Nachspritzer zu vermeiden. Nun tritt bei bestimmten Drehzahlen und Einspritzmengen durch das konstante Rücksaugvolumen des Entlastungsdruckventils eine sogenannte "Überentlastung" der Leitung auf, die zu Kavitation und Erosion an den Pumpenbauteilen führt.The invention is based on a fuel injection pump according to the generic generic term of the main claim. It is already such, also as a distributor injection pump designated fuel injection pump known (DE-OS 24 50 521), which is equipped with a central relief pressure valve, and its downstream bag space the fuel delivered by the pump piston via a connecting channel and a distributor point on the pump piston is distributed to the individual pump outlets. Through the: back suction collar of the relief pressure valve, after? part of the fuel in the line leading to the injection nozzle to relieve the pressure line sucked back to avoid after-splash. Now occurs at certain speeds and injection quantities the constant suck back volume of the relief pressure valve causes a so-called "over-relief" of the line, which too Cavitation and erosion leads to the pump components.
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Um diesen Nachteil zu beheben, sind Entlastungsdruckventile für Reiheneinspritzpumpen bekannt (US-PS 2 729 169) und CH-PS 402 509), denen gleichachsig ein zweites mit einer Rückströmdrossel versehenes Ventil nach- oder vorgeschaltet ist. Diese bekannten Ventile sind nicht ohne Schwierigkeiten und ohne wesentliche Bauraumverlängerung bei Verteilereinspritzpumpen anwendbar.In order to remedy this disadvantage, relief pressure valves for in-line injection pumps are known (US Pat. No. 2,729,169) and CH-PS 402 509), which is equiaxed with a second valve provided with a backflow throttle downstream or upstream is. These known valves are not without difficulties and without substantial expansion of the installation space in distributor injection pumps applicable.
Die erfindungsgemäße Kraftstoffeinspritzpumpe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, daß ein einziges Rückströmdrosselventil für alle Pumpenauslässe verwendbar ist, das nach dem Entlastungsvorgang durch die Verteilerstelle am Pumpenkolben von der zur Einspritzdüse führenden Druckleitung abgesperrt ist, womit bezüglich der Dichtheit keine sehr grossen Anforderungen an dieses Ventil gestellt werden müssen. Da das Rückströmdrosselventil in dem allen Pumpenauslässen gemeinsamen Verbindungskanal angeordnet ist, werden alle Pumpenauslässe gleichwirkend, d.h. ohne Exemplarstreuungen entlastet, und es ist im wesentlichen für den Einbau dieses Ventils keine Verlängerung der Baulänge der Einspritzpumpe notwendig.The fuel injection pump according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that a single backflow throttle valve for all pump outlets can be used after the discharge process through the distributor point on the pump piston is shut off from the pressure line leading to the injection nozzle, which means that there are no very large ones in terms of tightness Requirements must be placed on this valve. Since the backflow throttle valve is arranged in the connecting channel common to all pump outlets, all pump outlets are equally effective, i.e. relieved without specimen variations, and it is essentially for the installation of this valve does not require an extension of the overall length of the injection pump.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Kauptanspruch angegebenen Kraftstoffeinspritzpumpe möglich. So wird durch die Merkmale des Anspruchs 2 eine zusätzliche Bearbeitung einer Sitzfläche für das Rückströmdrosselventil eingespart, da die Plandichtfläche desThe measures listed in the subclaims are advantageous developments and improvements of the Fuel injection pump specified in the claim is possible. So by the features of claim 2 is a additional processing of a seat surface for the non-return throttle valve is saved, since the face sealing surface of the
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Ventilkcrpers diese Aufgabe übernimmt, und durch die in den innerhalb der Zylinderbüchse verlaufenden Abschnitt des Verbindungskanals eingearbeitete, das bewegliche Ventilglied aufnehmende Erweiterung ist keinerlei zusätzlicher Bauraurn für das Rückströmdrosselventil erforderlich.Ventilkcrpers takes on this task, and through the section running inside the cylinder liner The extension incorporated into the connecting channel and accommodating the movable valve member is not an additional one Design required for the backflow throttle valve.
Bei einer- gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 'ν ausgestatteten Kraftstoff einspritzpumpe kann aas Rückströmdrosselventil auch bei solchen Verteilereinsprir. zpumpen eingebaut werden, bei denen aufgrund der relativ großen Pumpenkolbendurchmesser in der Zylinderbüchse kein Platz für die Aufnahme des Rückströmdrosselveritils vorhanden ist, und es können im wesentlichen unverändert die Bauteile der ohne Rückströmdrosselventil ausgestatten Kraftstoffeinspritzpuinpen beibehalten werden. Durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche ü und 5 ergibt sich eine sehr einfach herzustellendes und bezüglich der Merkmale des Anspruchs 5 vor allem im Durchmesser sehr kieinbauendes Rückströmdrosselventil.In one - according to the characterizing features of the claim 'ν equipped fuel injection pump can aas backflow throttle valve even with such distributor injectors. z pumps are built in, where due to the relative large pump piston diameter in the cylinder liner, there is no space for the return flow throttle valve is present, and the components of the without backflow throttle valve can be equipped essentially unchanged Fuel injection pumps are retained. Through the Characteristic features of claims u and 5 results in a very easy to manufacture and with regard to the features of claim 5, especially in the diameter very kieinbauendes Backflow throttle valve.
Eine verbesserte Abdichtung, vor allem an der die Ventiisitzflache für das Rückströmdrosselventil enthaltenden Dichtfläche des Druckventilkörpers wird durch die Merkmale des Anspruchs 6 erreicht; und durch die zusätzlichen Merkmale des Anspruchs 7 ist eine günstige Entlüftungsmöglichkeit für den Sackraum der Einspritzpumpe gegeben, wobei die verwendete Entlüftungsschraube gemäß den Merkmalen der Ansprüche 8 und 9 auch noch zusätzliche Funktionen als Widerlager für die Ventilfeder und als Füllstück für das Druckventil erfüllen kann.An improved seal, especially on the valve seat surface for the sealing surface of the pressure valve body containing the return flow throttle valve is indicated by the features of claim 6 achieved; and by the additional features of claim 7 is a favorable ventilation option given for the bag space of the injection pump, the vent screw used according to the characteristics of claims 8 and 9 also have additional functions as an abutment for the valve spring and as a filler for the Pressure valve can meet.
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Zeichnungdrawing
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 einen Querschnitt durch die erfindungswesentlichen Teile einer Verteilereinspritzpumpe, Figur la einen Ausschnitt in vergrößertem Maßstab aus Figur 1 im Bereich des Rückströmdrosselventils und Figur 2 einen Teilquerschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel im Bereich des Entlastungs- und Rückströmdrosselventils .Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing and in the description below explained in more detail. FIG. 1 shows a cross section through the parts of a distributor injection pump that are essential to the invention, FIG. La shows a section on an enlarged scale from FIG. 1 in the area of the return flow throttle valve and FIG. 2 shows a partial cross section through the second exemplary embodiment in the area of the relief and return flow throttle valve .
In einem Gehäuse 1 einer als Verteilereinspritzpumpe ausgebildeten Kraftstoffeinspritzpumpe für mehrzylindrige Brennkraftmaschinen ist eine Antriebswelle 2 gelagert, die mit einer Stirnnockenscheibe 3 gekuppelt ist. Die Stirnnockenscheibe 3 ist entsprechend der zu versorgenden Zahl der Zylinder der Brennkraftmaschine mit Nocken 4 versehen, die über ortsfeste Rollen 5 bei der Drehbewegung der Antriebswelle 2 die zur Pumpenförderung notwendige Hubbewegung auf einen über ein Kupplungsteil 6 mitgenommenen und durch mindestens eine, nicht näher dargestellte Feder belasteten Pumpenkolben 8 übertragen.In a housing 1 designed as a distributor injection pump Fuel injection pump for multi-cylinder Internal combustion engines, a drive shaft 2 is mounted, which is coupled to a face cam 3. The face cam disk 3 is corresponding to the number to be supplied the cylinder of the internal combustion engine is provided with cams 4, the fixed rollers 5 during the rotary movement of the drive shaft 2 the stroke movement necessary for pumping the pump on a clutch part 6 and carried along transmitted by at least one, not shown spring loaded pump piston 8.
Der Pumpenkolben 8 ist in an sich bekannter Weise innerhalb einer Zylinderbohrung 9 in einer in einen Verteilerkopf 10 des Pumpengehäuses 1 eingesetzten Zylinderbüchse 11 axial- und drehbeweglich geführt und begrenzt stirnseitig einen in der Zylinderbohrung 9 befindlichen Pumpenarbeits-The pump piston 8 is in a manner known per se within a cylinder bore 9 in a distributor head 10 of the pump housing 1 inserted cylinder liner 11 axially and rotatably guided and limited on the front side a pump work located in the cylinder bore 9
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raum 12. Der Punpenarbeitsraum 12 wird in Förderrichtung von einem Entlastungsdruckventil 13 abgeschlossen, dessen Ventilkörper Ik mittels eines Druckrings 15 von einer Kutschraube l6 mit einer Plandichtfläche 17 gegen eine ebenfalls als Dichtfläche ausgebildete Stirnfläche 18 der Zylinderbuchse 11 gespannt wird. Durch ein mit einem Rücksaugbur.d versehenes und zentrisch im Ventilkörper 1 -4 geführtes bewegliches Ventilglied 19 ist der Pumpenarbeitsraum 12 ηit einem das Druckventil 13 mindestens teilweise aufr.ehr.e.-.den Sackraum 20 verbindbar, bzw. von diesem trennbar. Der Sackraum 20 ist von der Hutmutter 16 abgeschlossen und dier.t im vorliegenden Fall auch als ein eine Ventilfeder 21 des Druckventils 13 aufnehmender Federraum. Vom Sackraum 20 aus führen ein erster, annähernd parallel zum Ventilgliec 19 durch den Ventilkörper Ik verlaufender Abschnitt 22 und ein zweiter, von der Stirnfläche 18 der Zylinderbüchse 11 ausgehender Abschnitt 23 eines Verbindungskanals 2k zu einer Verteilerstelie 25 am Pumpenkolben 8. Room 12. The pump chamber 12 is closed off in the conveying direction by a relief pressure valve 13, the valve body Ik of which is tensioned by means of a pressure ring 15 by a Kut screw l6 with a flat sealing surface 17 against an end surface 18 of the cylinder liner 11, which is also designed as a sealing surface. By means of a movable valve member 19 provided with a return valve and guided centrally in the valve body 1-4, the pump working chamber 12 can be connected to, or separated from, the pressure valve 13 at least partially open to the bag chamber 20. The bag space 20 is closed off by the cap nut 16 and, in the present case, also acts as a spring space that accommodates a valve spring 21 of the pressure valve 13. From the bag space 20, a first section 22 running approximately parallel to the valve member 19 through the valve body Ik and a second section 23 of a connecting channel 2k extending from the end face 18 of the cylinder liner 11 lead to a distributor point 25 on the pump piston 8.
Diese Verteilerstelle 25 besteht aus einer Ring- und einer Längsnut am Pumpenkolben 6 und verbindet je nach der Drehstellur.g des Pumpenkclbens 8 den Verbindungskanalabschnitt 2k mit einem zu einem der Pumpenauslässe 26 führenden Förderkanal 2n . This distribution point 25 consists of a ring and a longitudinal groove on the pump piston 6 and connects depending on the Drehstellur.g of Pumpenkclbens 8 the connecting channel portion 2k with a leading one of the pump outlets 26 conveying channel 2 n.
In Figur 1 ist nur einer der, z.B. vier, Pumpenauslässe 26, der dargestellten Verteilereinspritzpumpe eingezeichnet, und er besteht aus einer mit einem kegeligen Anschlußnippel 28 versehenen und zur nicht dargestellten Einspritzdüse führenden Druckleitung 29, die im Verteilerkopf 10 durch eine Überwurfmutter 31 festgespannt ist.In Figure 1, only one of the, e.g. four, pump outlets 26 of the distributor injection pump shown is shown, and it consists of one provided with a conical connection nipple 28 and leading to the injection nozzle, not shown Pressure line 29, which is clamped in the distributor head 10 by a union nut 31.
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Im Bereich der beiden gegeneinandergesparmten Dichtflächen 17 und 13 ist in den Verbindungskanal 24 ein Rückströndrosselventil 32 eingesetzt. Wie aus der in vergrößertem Maßstab dargestellten Figur la deutlicher zu ersehen, enthält das ohne Ventilfeder arbeitende Rückströmdrosselventil 32 als bewegliches Ventilglied ein Drosselplättchen 33, das ni" einer zentrischen Drosselbohrung 34, einer ringförmigen Flachsitzfläche 35 und auf seiner dieser Flachsitzfläche 35 abgewandten Stirnfläche eine von mindestens einer Quernut 36 durchbrochene zylindrische Ansenkur.g 3" aufweist. Das Drosselplättchen 33 wird durch den im \rerbindungskanalabschnitt 23 nach jeder Einspritzung verbleibenden Stanädruck gegen die Plandichtfläche 17 des Ventilkörpers 1L gedrückt, welche somit an dieser Stelle als Ventilsitzfläche dient. Damit entfällt eine zusätzliche Sitzbearbeitung für das Rückströmdrosselventil 32. Das Drosselplättchen 33 wird mit ausreichendem, die Pumpenförderung nicht behinderndem Spiel von einer an der Stirnfläche Io der Zylinderbüchse 11 ausgehenden zylindrischen Erweiterung^© des zweiten Verbindungskanalabschnitts 23 aufgenommen, wobei durch die Tiefe dieser Erweiterung 38 der Ventilhub des Rückstrcmdrosselventils 32 festgelegt ist. Die beschriebene Bauforn des Drosselplättchens 33 ermöglicht einen gegenüber anderen bekannten Ventilplättchen wesentlich verkleinerten Durchmesser von Ventilplättchen 33 und Erweiterung 38, so daß das erfindungsgemäße Rückströmdrosselventil 32 auch bei beengten Einbauverhältnissen eingesetzt werden kann.In the area of the two mutually sparse sealing surfaces 17 and 13, a backflow throttle valve 32 is inserted into the connecting channel 24. As can be seen more clearly from the enlarged scale figure la, the return flow throttle valve 32, which works without a valve spring, contains a throttle plate 33 as a movable valve member, the ni "a central throttle bore 34, an annular flat seat surface 35 and on its flat seat surface 35 facing away from the end face of at least a transverse groove 36 has a perforated cylindrical countersink curve 3 ". The throttle plate 33 is pushed by the dung channel section in the genetic \ r 23 remaining after each injection Stanädruck against the plane sealing surface 17 of the valve body 1 L, which thus serves at this point as a valve seat. This eliminates the need for additional seat processing for the return flow throttle valve 32. The throttle plate 33 is received with sufficient play that does not hinder the pump delivery from a cylindrical extension ^ © of the second connecting channel section 23 extending from the end face Io of the cylinder liner 11, whereby the depth of this extension 38 of the Valve lift of the return flow throttle valve 32 is set. The described structural shape of the throttle plate 33 enables a significantly reduced diameter of valve plate 33 and extension 38 compared to other known valve plates, so that the return flow throttle valve 32 according to the invention can also be used in cramped installation conditions.
Zur Regelung der dem Pumpenarbeitsraum 12 aus einem Saugraum 41 über eine Leitung 42 zugeführten und vom Pumpenkolben 8 zu den einzelnen Pumpenauslässen 26 gefördertenTo regulate the amount supplied to the pump working chamber 12 from a suction chamber 41 via a line 42 and from the pump piston 8 funded to the individual pump outlets 26
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Kraftstoffmenge wird eine mit dem Pumpenarbeitsraum 12 verbundene Steuerbohrung 4 3 im Pumpenkolben 8 in bekannter Weise durch die von einem Reglerhebel 44 bestimmte axiale Lage eines Ringschiebers 45 entsprechend der verlangten Kraftstcffördermenge früher oder später zur Entlastung des Pumpenarbeitsraumes 12 aufgesteuert.The amount of fuel becomes one with the pump working space 12 connected control bore 4 3 in the pump piston 8 in known Way by the determined by a regulator lever 44 axial position of an annular slide 45 according to the requested Fuel delivery rate sooner or later for relief of the pump working space 12 controlled up.
Um eine genügende, den Pumpenarbeitsraum 12 abdichter.de und die Funktion des Rückströmdrosselventils 32 sicherstellende Anpreßkraft zwischen der Plandichtfläche 17 des Ventilkörpers 14 und der Stirnfläche 18 der Zylinderbuchse 11 sicherzustellen, ist der Ventilkörper 14 an seiner, der Plandichtfläche 17 entgegengesetzten Ende mit einer haisartigen, als Spannhülse dienenden Verlängerung 46 versehen. Die bei den extrem hohen Druckwechseln im Sackraum 20 auftretenden Längenänderungen an der Hutschraube 16 und ihrer Verbindung mit dem Verteilerkopf 10 werden durch die von der halsartigen Verlängerung 46 aufgenommene elastische Verformung kompensiert, so daß die notwendige Anpreßkraft zwischen den Dichtflächen 17 und 18 erhalten bleibt. Die von der Hutschraube Io auf den Druckventilkörper 14 ausgeübte Spannkraft wird durch den an beiden Stirnflächen mit Ringschneiden 47 versehenen, zwischen der Verlängerung 46 und einem Boden 48 der Kutschraube 16 eingefügten Druckring 15 übertragen. Der Druckring 15 ist aus vergütetem Stahl gefertigt; und verformt sich beim Anziehen der Hutschraube 16 zur Verbesserung der Diehtwirkung nur äußerst geringfügig und wird bei Reparatur der Pumpe bzw. nach dem Lösen der Hutschraube 16 bei Bedarf ausgetauscht. Damit ist hier nur ein kleines, billiges Teil auszutauschen im Gegensatz zu der weiter hinten zu Figur 2 beschriebenen teuren hutförmigen Spannhülse.In order to ensure sufficient, the pump work space 12 abdichter.de and the function of the backflow throttle valve 32 ensuring contact pressure between the plan sealing surface 17 of the Valve body 14 and the end face 18 of the cylinder liner 11 ensure, the valve body 14 is at its, the plan sealing surface 17 opposite end with a shark-like, provided extension 46 serving as a clamping sleeve. The one with the extremely high pressure changes in the bag room 20 changes in length occurring on the cap screw 16 and its connection to the distributor head 10 are through the compensated for the elastic deformation absorbed by the neck-like extension 46, so that the necessary contact pressure between the sealing surfaces 17 and 18 is retained. The from the cap screw Io on the pressure valve body 14 The clamping force exerted is provided by the annular cutting edges 47 on both end faces between the extension 46 and a bottom 48 of the Kut screw 16 inserted pressure ring 15 transferred. The pressure ring 15 is made of tempered Steel made; and is only extremely deformed when the cap screw 16 is tightened to improve the effect insignificant and is replaced if necessary when the pump is repaired or after the cap screw 16 has been loosened. This means that only a small, inexpensive part needs to be replaced here, in contrast to the one described further below in relation to FIG expensive hat-shaped adapter sleeve.
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Der Boden 48 der Hutschraube 16 ist mit einer von einer Entlüftungsschraube 51 verschlossenen Durchgangsbohrung 52 versehen. Die Entlüftungsschraube 51 weist einen in den Sackraum 20 hineinragenden, einen Absatz 53 bildenden, stiftartigen Vorsprung 5^ auf, wobei der Vorsprung 54 als Füllstück für das Druckventil 13 und der Absatz 53 als ein Widerlager für die Ventilfeder 21 dient.The bottom 48 of the cap screw 16 is connected to one of a vent screw 51 closed through hole 52 is provided. The vent screw 51 has one in the bag space 20 protruding, a paragraph 53 forming, pin-like projection 5 ^, the projection 54 as a filler for the pressure valve 13 and the shoulder 53 serves as an abutment for the valve spring 21.
Das nur ausschnittweise dargestellte zweite Ausführungsbeispiel nach Figur 2 unterscheidet sich von dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen durch eine zwischen Zylinderbüchse 11 und einem Ventilkörper 14' eingefügte, mit zwei Planstirnflächen 55 und 56 versehene Zwischenplatte 57 und durch eine von einer geschlossenen Hutmutter 16' gegen den Ventilkörper 14 ' gespannte topfförmige Spannhülse 58. Die Zwischenplatte 57 ist durch einen Stift 59 gegenüber der Zylinderbüchse 11 und dem Ventilkörper 14' lagegesichert eingebaut, enthält einen zentralen, den Pumpenarbeitsraum 12 mit dem Druckventil 13' verbindenden Kanal 6l und einen den ersten Verbindungskanalabschnitt 22 und den zweiten Verbindungskanalabschnitt 23 verbindenden dritten Verbindungskanalabschnitt 62 des hier mit 24' bezeichneten Verbindungskanals. Das Rückströmdrosselventil 32 ist hier in eine zylindrische Erweiterung 63 des dritten Verbindungskanalabschnitts 62 eingesetzt und die auf der Planstirnfläche 55 der Zwischenplatte 57 aufliegende Plandichtfläche 17 des Ventilkörpers 14' dient in gleicher Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel als Ventilsitzfläche für das Rückströmdrosselventil 32. Das Rückströmdrosselventil 32 ist gleich aufgebaut wie das zu Figur 1 bzw. la beschriebene.The second exemplary embodiment according to FIG. 2, shown only in part, differs from that in FIG 1 illustrated embodiment essentially by one between cylinder liner 11 and a valve body 14 ' inserted, provided with two flat end faces 55 and 56 Intermediate plate 57 and by a cup-shaped clamped by a closed cap nut 16 'against the valve body 14' Clamping sleeve 58. The intermediate plate 57 is through a pin 59 opposite the cylinder liner 11 and the valve body 14 'installed in a secured position, contains a central, the pump working space 12 with the pressure valve 13' connecting channel 6l and a first connecting channel section 22 and the second connecting channel section 23 connecting the third connecting channel section 62 of the here with 24 'designated connecting channel. The backflow throttle valve 32 is inserted here into a cylindrical extension 63 of the third connecting channel section 62 and the flat sealing surface 17 of the valve body 14 ′ resting on the flat end surface 55 of the intermediate plate 57 is used in FIG the same way as in the first embodiment as a valve seat surface for the backflow throttle valve 32. The backflow throttle valve 32 is constructed in the same way as that of FIG 1 or la described.
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Selbstverständlich kann das Rückströmdrosselventil 32, falls notwendig, auch mit einer sich in einer zusätzlichen Erweiterung 61I des Verbindungskanalabschnitts 23 abstützenden Ventilfeder 65 ausgestattet v/erden, wie dies strichpunktiert in Figur la angedeutet ist.Of course, the Rückströmdrosselventil 32, if necessary, is also equipped with an extension in an additional 1 I 6 of the connecting channel portion 23 supporting the valve spring 65 v / ground as dot-dash lines is indicated in Figure la.
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Claims (1)
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