EP1320677B1 - Ventilanordnung - Google Patents

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EP1320677B1
EP1320677B1 EP01974283A EP01974283A EP1320677B1 EP 1320677 B1 EP1320677 B1 EP 1320677B1 EP 01974283 A EP01974283 A EP 01974283A EP 01974283 A EP01974283 A EP 01974283A EP 1320677 B1 EP1320677 B1 EP 1320677B1
Authority
EP
European Patent Office
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valve
valve arrangement
arrangement according
pressure
pressure accumulator
Prior art date
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EP01974283A
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EP1320677A1 (de
Inventor
Wolfgang Scheibe
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LOrange GmbH
Original Assignee
LOrange GmbH
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Publication date
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Publication of EP1320677B1 publication Critical patent/EP1320677B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/02—Fuel-injection apparatus having several injectors fed by a common pumping element, or having several pumping elements feeding a common injector; Fuel-injection apparatus having provisions for cutting-out pumps, pumping elements, or injectors; Fuel-injection apparatus having provisions for variably interconnecting pumping elements and injectors alternatively
    • F02M63/0225—Fuel-injection apparatus having a common rail feeding several injectors ; Means for varying pressure in common rails; Pumps feeding common rails
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M53/02—Fuel-injection apparatus characterised by having heating, cooling or thermally-insulating means with fuel-heating means, e.g. for vaporising
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0031—Valves characterized by the type of valves, e.g. special valve member details, valve seat details, valve housing details
    • F02M63/005—Pressure relief valves
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    • F02M63/005—Pressure relief valves
    • F02M63/0052—Pressure relief valves with means for adjusting the opening pressure, e.g. electrically controlled

Definitions

  • the invention relates to a valve arrangement for a working with accumulator pressure internal combustion engine according to the preamble of claim 1.
  • a valve arrangement of the aforementioned type is known from DE 196 45 243 C2.
  • This valve assembly includes in conjunction with a pressure accumulator between this, in training as a so-called common rail, and a low pressure space lying outflow valve, which is open for the circulation of heated heavy oil during the downtime of the internal combustion engine and when starting the internal combustion engine and during their operation closed is.
  • the valve member of the discharge valve is loaded via a pressurized control medium in the direction of its closed position and held in this closed position, against the pending pressure in the pressure accumulator and against the force of an acting in the opening direction of the valve member spring, the Ventilgüed at Auslall of Control pressure in the open position presses.
  • valve assembly for a working with accumulator pressure internal combustion engine is shown, in which the pressurized accumulator in operation under pressure operating pressure accumulator associated with a pressure controlled Abströmventil with lying in Abströmweg valve member which is open when not operated internal combustion engine and closed when the internal combustion engine is operated , During startup, the valve assembly is opened to operate the engine with fuel at a low pressure level.
  • the invention has for its object to improve a valve assembly of the type mentioned in terms of maintaining the closed position of the closing member.
  • valve arrangement according to claim 1.
  • This uses in a direct way in the accumulator under operating pressure pending injection medium to pressurize the valve member of the discharge valve in the outflow direction and thereby fix in its closed position.
  • the transfer to the closed position can be initiated or carried out by pressurizing an actuator piston connected to the valve member, or via another Adjustment device, such as a magnetic actuator, as in this way appropriate closing forces must be applied only briefly.
  • the starting voltage can also be used to actuate this magnet, for example, in an electric motor to start, in both cases a combined action of the closing member in the direction of its closed position connected to the charging of the pressure accumulator during the starting process, with increasing pressure in the pressure accumulator is accompanied by pressurization of the valve member in the direction of its closed position, so that the required sealing forces no longer need to be applied via the actuator at the onset of regular operation of the engine and with the completion of the starting process on the load of the valve member in the direction can be dispensed with its closed position by the actuator.
  • valve assembly is thus kept in the closed solution in the solution according to the invention without further switching elements in operation, and for the starting process, it requires only the diversion of a negligible proportion of the respective starting energy for actuating the actuator.
  • the invention is not bound to solutions and limited to solutions in which actuator and startup operation to the same power source, whether it is electrical power or compressed air generation, bound.
  • an inventive construction of the discharge valve is expedient in which this is constructed on the housing side substantially of overlapping cylindrical bushings or sleeve parts, so that can be used on simple turned parts.
  • a pressure accumulator 1 in the form of a so-called common rail is shown, which is sealed in relation to a valve arrangement 2 by a bushing 3 which is the carrier of a bush neck 4 which serves as a receptacle for a discharge valve 5.
  • the outflow valve 5 comprises, in particular Figure 2 shows, a sealing cone 6 is clamped with a union nut 7 against a ring projection 9 of an intermediate piece 8, which is coaxial with the sealing cone 6 and the transition from the annular shoulder 9 on the sealing cone 6 together with this one Valve chamber 10 limited, in which the valve head 11 of a valve member 40 is located.
  • the valve head 11 is the end to a valve stem 12 of the valve member 40 which is screwed coaxially against a piston rod 13 which passes through the guide neck 14 of the head portion 15 of the discharge valve 5, which in turn a guide bore 16 of the intermediate piece 8 is located, against opposite to the annular shoulder 9, wherein the intermediate piece 8 adjacent to the annular shoulder 9 has an enlarged diameter radial collar 17.
  • the intermediate piece 8 thus forms a receiving sleeve 18 for the guide neck 14, wherein the outer diameter of the receiving sleeve 18, as well as the outer diameter of the annular shoulder 9, is smaller than the outer diameter of the radial collar 17, via which the intermediate piece 8 in the socket neck 4th is guided.
  • the head part 15 is provided with a stop collar 19, which is associated with the free end face of the receiving sleeve 18 as a counterpart.
  • an intermediate sleeve 20 which is seated axially against the radial collar 17 and radially to the receiving sleeve 18, with dichtendem connection to this in the Radial collar 17 remote upper region, an annular channel 21 defines, the radial depth of the annular channel 21 in the embodiment is determined by the fact that the receiving sleeve 18, as shown in Figure 2, has a reduced outer diameter area 22. If a larger radial depth of the annular channel 21 is desired, this can be achieved by a corresponding diameter widening in the inner diameter of the intermediate sleeve 20.
  • the pressure accumulator 1 is provided in its wall with an outflow bore 23, which widens radially outward to form a receiving cone 24 to which the sealing cone 6 corresponds.
  • the sealing cone 6 is axially clamped in the receiving cone 24, wherein the corresponding clamping is achieved via the intermediate sleeve 20, formed over a portion of a threaded sleeve, in the socket neck 4, as indicated at 25 as a screw, is screwed and axially on the Radial collar 17 of the intermediate piece 8 is supported, which in turn acts on the annular shoulder 9 axially the sealing cone 6, wherein the sealing of the im Transition from the annular shoulder 9 formed on the sealing cone 6 valve chamber 10 is ensured by axial clamping of the sealing cone 6 against the annular shoulder 9 via the nut 7.
  • the sealing cone 6 is provided starting from the valve chamber 10 with a bore 26 which corresponds to the bore 23.
  • the head part 15 is further concentric with the piston rod 13, an actuator 41 associated with a pressure chamber 32 in which a control piston 33 is arranged which is spring-loaded in the direction of the valve chamber 10 in the embodiment via a spring 34.
  • the pressure chamber 32 is a pressure side Assigned supply port 35 through which the adjusting piston 33 can be acted upon against the force of the spring 34 with pressurized fluid; being used in conjunction with large-piston internal combustion engines, which are started via compressed air, in particular compressed air.
  • the head part 15 is associated with a cover-like cover, which is designated 36 and which also makes it possible to use the piston 33 in the head part 15 on the cover side next to the spring.
  • This can in turn also be connected via a screw or the like, starting from the cover side with the piston rod 13.
  • This is in turn screwed against the valve stem 12, wherein the screw is preferably in an axially below the guide neck 14 open area of the receiving bore 16, so that the screwing can be made larger in diameter than the guide neck 14 passing through the receiving bore for the piston rod thirteenth
  • the outflow valve 15 thus forms an easy-to-install unit, which can also be clamped over the intermediate sleeve 20 relative to the socket 4 via the screw 25, wherein the indicated in the figures seals between the individual parts illustrate that the overall structure described Good conditions for a simple design of the mutual seals allows.
  • valve head 11 is shown in the illustrations according to Figures 1 and 2 in the valve chamber 10 in its lower, predetermined by the load on the spring 34 opening position in which the support against the force of the spring 34 by engagement with a conical boundary surface 38 of the valve chamber 10 takes place, which lies on transition to the bore 26.
  • transverse grooves 39 or the like recesses are provided which in the illustrated support position relative to the boundary surface 38, which corresponds to an opening position of the discharge valve, the connection of the bore 26 via the valve chamber 10 to the channels 27 and from there to the drain-side supply connection 31st release. If the actuating piston 33 is acted upon by the supply port 35 with pressurized fluid, the valve head 11 is moved into its upper stop position, not shown, and delimits the valve chamber 10 sealingly against the discharge side.
  • valve head 11 Is now within the pressure accumulator 1 pressure, so the valve head 11 is acted upon in the direction of its closed position, so that with appropriate tuning acting in the opening direction of the valve head 11 spring 34 on the pressure in the pressure accumulator 1 dependent, the valve head 11th in its closed position in Closing direction, so in the opposite direction loading pressure a limit pressure can be set, in which the valve head 11 is held above the pressure in the accumulator 1 pending pressure in its closed position.
  • the outflow valve 5 falls back into its open position as soon as the pressure in the pressure accumulator 1 falls below a predetermined lower limit, so that a safety function is ensured.
  • valve arrangement of the above-described type in particular also the rinsing operation required in the case of combustion engines operated with heavy oil can be carried out in a favorable manner.
  • the valve head In this phase of operation, the valve head is in its open position and the heated flushing medium, in particular the heated heavy oil can circulate through the injection system and thereby raise it to a temperature level at which the start and operation of the internal combustion engine is possible.

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung für eine mit Speicherdruck arbeitende Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Eine Ventilanordnung der vorgenannten Art ist aus der DE 196 45 243 C2 bekannt. Diese Ventilanordnung umfasst in Verbindung mit einem Druckspeicher ein zwischen diesem, in der Ausbildung als sogenanntes Common-Rail, und einem Niederdruckraum liegendes Abströmventil, das zur Zirkulation von erwärmtem Schweröl während der Stillstandszeit der Brennkraftmaschine geöffnet ist und das beim Starten der Brennkraftmaschine sowie während deren Betriebes geschlossen ist. Hierzu wird das Ventilglied des Abströmventiles über ein unter Druck stehendes Steuermedium in Richtung auf seine Schließlage belastet und in dieser Schließlage gehalten, und zwar gegen dem im Druckspeicher anstehenden Druck und gegen die Kraft einer in Öffnungsrichtung des Ventilgliedes wirkenden Feder, die das Ventilgüed beim Auslall des Steuerdruckes in die Öffnungslage drückt. Für die Aufrechterhaltung der Schließlage des Ventilgliedes ist also eine ständig anstehende Zuhalteenergie erforderlich, die in Form des unter Druck anstehenden Steuermediums aufgebracht wird. Mit der Schließfunktion ist dadurch zwar eine Oberwachungsfunktion hinsichtlich des Vorhandenseins von unter DrucK stehendem Steuennedium verbunden, der damit einhergehende Aufwand ist in Anbetracht der zu beherrschenden Drücke aber nicht unerheblich.
  • In der US 5,558,068 ist eine Ventilanordnung für eine mit Speicherdruck arbeitende Brennkraftmaschine dargestellt, bei der dem im Betrieb mit unter Betriebsdruck stehenden Einspritzmedium beaufschlagten Druckspeicher ein druckgesteuertes Abströmventil mit im Abströmweg liegendem Ventilglied zugeordnet ist, das bei nicht betriebener Brennkraftmaschine geöffnet und bei betriebener Brennkraftmaschine geschlossen ist. Während des Startvorgangs ist die Ventilanordnung geöffnet, um die Brennkraftmaschine mit Kraftstoff auf niedrigem Druckniveau zu betreiben.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Ventilanordnung der eingangs genannten Art hinsichtlich der Aufrechterhaltung der Schließlage des Schließgliedes zu verbessern.
  • Gemäß der Erfindung wird dies mit einer Ventilanordnung gemäß dem Anspruch 1 erreicht. Diese nutzt in direkter Weise das im Druckspeicher unter Betriebsdruck anstehende Einspritzmedium, um das Ventilglied des Abströmventiles in Abströmrichtung zu beaufschlagen und dadurch in seiner Schließstellung zu fixieren. Die Überführung in die Schließstellung kann durch Druckbeaufschlagung eines mit dem Ventilglied verbundenen Stellkolbens eingeleitet werden oder erfolgen, oder über eine andere Stelleinrichtung, so beispielsweise auch einen Magnetsteller, da auf diesem Wege entsprechende Schließkräfte nur kurzzeitig aufgebracht werden müssen. Insbesondere in Verbindung mit einem Stellantrieb in Form eines fluidbeaufschlagten Stellkolbens erweist es sich als zweckmäßig, als Druckmedium beispielsweise Druckluft zu verwenden, derart, dass die beim Anlassen von Großkolben-Brennkraftmaschinen, insbesondere beim Anlassen von mit Schweröl betriebenen Großkolben-Brennkraftmaschinen, verwendete Anlassdruckluft auch auf den Stellkolben geführt wird, so dass synchron zum Anlassvorgang auch das Ventilglied in seine Schließstellung gezogen wird. Ist als Stellantrieb ein Magnet vorgesehen, so kann beispielsweise bei einem elektrisch zu startenden Motor die Anlassspannung auch zur Betätigung dieses Magneten herangezogen werden, in beiden Fällen eine kombinierte Beaufschlagung des Schließgliedes in Richtung auf seine Schließstellung verbunden mit der Aufladung des Druckspeichers beim Startvorgang, die mit zunehmendem Druck im Druckspeicher zu einer Druckbeaufschlagung des Ventilgliedes in Richtung auf dessen Schließstellung einhergeht, so dass die erforderlichen Dichtkräfte längstens beim Einsetzen des regulären Betriebes der Brennkraftmaschine nicht mehr über den Stellantrieb aufgebracht werden müssen und mit Beendigung des Startvorganges auch auf die Belastung des Ventilgliedes in Richtung auf seine Schließlage durch den Stellantrieb verzichtet werden kann.
  • Die Ventilanordnung wird bei der erfindungsgemäßen Lösung somit ohne weitere Schaltelemente im Betrieb in ihrer Schließlage gehalten, und für den Startvorgang bedarf es nur der Abzweigung eines vernachlässigbaren Anteiles der jeweiligen Startenergie zur Betätigung des Stellantriebes. Selbstverständlich ist die Erfindung aber nicht an Lösungen gebunden und auf Lösungen eingeschränkt, bei denen Stellantrieb und Startbetrieb an die gleiche Energiequelle, sei es elektrische Spannungsversorgung oder die Drucklufterzeugung, gebunden ist.
  • In konstruktiver Ausgestaltung des Abströmventiles erweist es sich als zweckmäßig, dem Abströmventil benachbart zum Druckspeicher das Ventilglied zuzuordnen und gegenüberliegend zum Ventilglied den Stellantrieb vorzusehen, wobei die Kolbenstangenverbindung zwischen dem Stellantrieb, insbesondere dessen Stellkolben oder Stellanker zum Ventilschaft des Ventilgliedes, zweckmäßigerweise in einer Form ausgestaltet ist, die die Integration der Abströmwege ermöglicht, wobei eine erfindungsgemäße Ausgestaltung sich als zweckmäßig erweist, bei der dem Kopfteil der Ventilanordnung, dem der Druckraum zugeordnet ist, zugleich die Anschlüsse sowohl für die Versorgung des Druckraumes wie auch zur Ablaufseite hin zugeordnet sein können.
  • Insbesondere ist ein erfindungsgemäßer Aufbau des Abströmventiles zweckmäßig, bei dem dieses im wesentlichen aus einander überlappenden zylindrischen Buchsen oder Hülsenteilen gehäuseseitig aufgebaut ist, so dass auf einfache Drehteile zurückgegriffen werden kann.
  • Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Ferner wird die Erfindung mit weiteren Merkmalen anhand der Zeichnung näher erläutert, wobei
    • Figur 1
    das Absperrventil in Zuordnung zu einem Druckspeicher in Form eines Common-Rail zeigt, dies weitgehend im Schnitt, während
    Figur 2
    eine vergrößerte, gesonderte Darstellung des Abströmventiles als solchem zeigt.
  • In der Darstellung gemäß Figur 1 ist ein Druckspeicher 1 in Form eines sogenannten Common-Rail gezeigt, das in Bezug auf eine Ventilanordnung 2 von einer Buchse 3 dichtend umschlossen ist, die Träger eines Buchsenhalses 4 ist, der als Aufnahme für ein Abströmventil 5 dient.
  • Das Abströmventil 5 umfasst, wie insbesondere Figur 2 zeigt, ein Dichtkegel 6 der mit einer Überwurfmutter 7 gegen einen Ringansatz 9 eines Zwischenstückes 8 verspannt ist, das koaxial zum Dichtkegel 6 liegt und das im Übergang vom Ringansatz 9 auf den Dichtkegel 6 zusammen mit diesem eine Ventilkammer 10 begrenzt, in der der Ventilkopf 11 eines Ventilgliedes 40 liegt. Der Ventilkopf 11 liegt endseitig zu einem Ventilschaft 12 des Ventilgliedes 40, der koaxial gegen eine Kolbenstange 13 verschraubt ist, welche den Führungshals 14 des Kopfteiles 15 des Abströmventiles 5 durchsetzt, der seinerseits in einer Führungsbohrung 16 des Zwischenstückes 8 liegt, und zwar gegen-überliegend zum Ringansatz 9, wobei das Zwischenstück 8 angrenzend an den Ringansatz 9 einen im Durchmesser vergrößerten Radialbund 17 aufweist.
  • Im Bereich der Führungsbohrung 16 bildet das Zwischenstück 8 somit eine Aufnahmehülse 18 für den Führungshals 14, wobei der Außendurchmesser der Aufnahmehülse 18, ebenso wie der Außendurchmesser des Ringansatzes 9, kleiner ist als der Außendurchmesser des Radialbundes 17, über den das Zwischenstück 8 im Buchsenhals 4 geführt ist. Im Übergang des Führungshalses 14 auf das sich quer hierzu erstreckende Kopfteil 15 ist das Kopfteil 15 mit einem Anschlagbund 19 versehen, dem als Gegenstück die freie Stirnseite der Aufnahmehülse 18 zugeordnet ist.
  • Im Überdeckungsbereich zum Buchsenhals 4, gegenüber dem die Aufnahmehülse 18 einen kleineren Durchmesser aufweist, liegt zwischen der Aufnahmehülse 18 und dem Buchsenhals 4 eine Zwischenhülse 20, die axial gegen den Radialbund 17 aufsitzt und die radial zur Aufnahmehülse 18, bei dichtendem Anschluss an diese im zum Radialbund 17 abgelegenen oberen Bereich, einen Ringkanal 21 abgrenzt, wobei die radiale Tiefe des Ringkanales 21 im Ausführungsbeispiel dadurch bestimmt ist, dass die Aufnahmehülse 18, wie aus Figur 2 ersichtlich, einen im Außendurchmesser reduzierten Bereich 22 aufweist. Ist eine größere radiale Tiefe des Ringkanales 21 erwünscht, so lässt sich dies durch eine entsprechende Durchmessererweiterung im Innendurchmesser der Zwischenhülse 20 erreichen.
  • Wie Figur 1 veranschaulicht, ist der Druckspeicher 1 in seiner Wandung mit einer Abströmbohrung 23 versehen, die sich radial nach außen zu einem Aufnahmekonus 24 erweitert, dem der Dichtkegel 6 entspricht. Der Dichtkegel 6 ist axial in den Aufnahmekonus 24 eingespannt, wobei die entsprechende Verspannung über die Zwischenhülse 20 erreicht wird, die, über einen Teilbereich als Gewindehülse ausgebildet, in den Buchsenhals 4, wie bei 25 als Schraubverbindung angedeutet, eingeschraubt ist und sich axial auf dem Radialbund 17 des Zwischenstückes 8 abstützt, das seinerseits über den Ringansatz 9 axial den Dichtkegel 6 beaufschlagt, wobei die Abdichtung des im Übergang vom Ringansatz 9 auf den Dichtkegel 6 gebildeten Ventilkammer 10 durch axiale Verspannung des Dichtkegels 6 gegen den Ringansatz 9 über die Überwurfmutter 7 sichergestellt ist. Der Dichtkegel 6 ist ausgehend von der Ventilkammer 10 mit einer Bohrung 26 versehen, die zur Bohrung 23 korrespondiert.
  • Von der Ventilkammer 10 gehen axial verlaufende Kanäle 27 aus, die an den Ringkanal 21 anschließen, und zwar in dessen unteren Bereich. Im oberen Bereich des Ringkanales 21, der nach oben durch die dichtende Anlage der Zwischenhülse 20 an der Aufnahmehülse 18 abgeschlossen ist, weist die Aufnahmehülse 18 Querbohrungen 28 auf, die auf einen Ringkanal 29 ausmünden, der in den Außenumfang des Führungshalses 14 eingestochen ist und von dem ein Kanal 30 abzweigt, der auf einem ablaufseitigen Versorgungsanschluss 31 ausmündet. Dieser Versorgungsanschluss 31 ist dem Kopfteil 15 zugeordnet, das bevorzugt durch eine pilzförmige Verbreiterung des Führungshalses 14 gebildet ist. Dem Kopfteil 15 ist des weiteren, konzentrisch zur Kolbenstange 13 ein Stellantrieb 41 mit einem Druckraum 32 zugeordnet, in dem ein Stellkolben 33 angeordnet ist der in Richtung auf die Ventilkammer 10 federbelastet ist, im Ausführungsbeispiel über eine Feder 34. Dem Druckraum 32 ist ein druckseitiger Versorgungsanschluss 35 zugeordnet, über den der Stellkolben 33 entgegen der Kraft der Feder 34 mit unter Druck stehendem Fluid beaufschlagt werden kann; wobei in Verbindung mit Großkolben-Brennkrafmaschinen, die über Druckluft angelassen werden, insbesondere Druckluft eingesetzt wird.
  • Zur Abstützung der Feder 34 ist dem Kopfteil 15 eine deckelartige Abdeckung zugeordnet, die mit 36 bezeichnet ist und die es zudem ermöglicht, über die Deckelseite neben der Feder den Kolben 33 in den Kopfteil 15 einzusetzen. Dieser kann seinerseits ebenfalls über eine Verschraubung oder dergleichen ausgehend von der Deckelseite mit der Kolbenstange 13 verbunden werden. Diese ist ihrerseits gegen den Ventilschaft 12 verschraubt, wobei die Verschraubung bevorzugt in einem axial unterhalb des Führungshalses 14 liegenden Freibereich der Aufnahmebohrung 16 liegt, so dass der Verschraubungsbereich im Durchmesser größer ausgeführt werden kann als die den Führungshals 14 durchsetzende Aufnahmebohrung für die Kolbenstange 13.
  • Es kann somit, nach Verbindung des Ventilschaftes 12 mit der Kolbenstange 13, der Führungshals 14 auf die Kolbenstange 13 aufgefädelt und gleichzeitig in die Aufnahmehülse 18 eingefädelt werden und nachfolgend der Kopfteil 15 gegen das Zwischenstück 8 über die Gewindeverbindung 37 zwischen Aufnahmehülse 18 und Führungshals 14 verspannt werden.
  • Das Abströmventil 15 bildet somit eine einfach zu montierende Baueinheit, die auch in vorteilhafter Weise über die Zwischenhülse 20 gegenüber der Buchse 4 über die Schraubverbindung 25 verspannt werden kann, wobei die in den Figuren angedeuteten Abdichtungen zwischen den einzelnen Teilen veranschaulichen, das der geschilderte Gesamtaufbau auch gute Voraussetzungen für eine einfache Gestaltung der wechselseitigen Abdichtungen ermöglicht.
  • Der Ventilkopf 11 ist in den Darstellungen gemäß Figuren 1 und 2 in der Ventilkammer 10 in seiner unteren, durch die Belastung über die Feder 34 vorgegebenen Öffnungslage dargestellt, in der die Abstützung gegen die Kraft der Feder 34 durch Anlage an einer konischen Begrenzungsfläche 38 der Ventilkammer 10 erfolgt, die über Übergang zur Bohrung 26 liegt. In dem Ventilkopf 11 sind Quernuten 39 oder dergleichen Ausnehmungen vorgesehen, die in der dargestellten Abstützlage gegenüber der Begrenzungsfläche 38, die einer Öffnungslage des Abströmventiles entspricht, die Verbindung der Bohrung 26 über die Ventilkammer 10 auf die Kanäle 27 und von dort weiter zum ablaufseitigen Versorgungsanschluss 31 freigeben. Wird der Stellkolben 33 über den Versorgungsanschluss 35 mit Druckfluid beaufschlagt, so wird der Ventilkopf 11 in seine nicht dargestellte obere Anschlaglage verfahren und grenzt die Ventilkammer 10 dichtend gegen die Ablaufseite ab.
  • Steht nun innerhalb des Druckspeichers 1 Druck an, so ist auch der Ventilkopf 11 über diesen in Richtung auf seine Schließlage beaufschlagt, so dass bei entsprechender Abstimmung der in Öffnungsrichtung des Ventilkopfes 11 wirkenden Feder 34 auf die vom Druck im Druckspeicher 1 abhängige, den Ventilkopf 11 in seiner Schließlage in Schließrichtung, also in Gegenrichtung belastende Druckkraft ein Grenzdruck festgelegt werden kann, bei dem der Ventilkopf 11 über den im Druckspeicher 1 anstehenden Druck in seiner Schließlage gehalten wird.
  • Bezogen auf eine mit Speicherdruckeinspritzung arbeitende Brennkraftmaschine, bei der mit Speicherdrücken bis in die Größenordnung von 2000 bar gearbeitet wird und bei der für die Funktion der Einspritzung ein relativ hohes Mindestdruckniveau erforderlich ist, bedeutet dies, dass der Ventilkopf 11 bei Betrieb der Brennkraftmaschine über den im Druckspeicher 1 anstehenden Druck in seiner Schließlage gehalten ist und dass lediglich für die Startphase zum Aufbau dieses Druckes der Ventilkopf über den Stellkolben 33 entgegen der Kraft der Feder 34 in seine Schließlage angehoben und in dieser gehalten werden muss, bis, wie dargelegt, sich im Druckspeicher 1 ein entsprechender Arbeitsdruck aufgebaut hat.
  • Arbeitet eine Brennkraftmaschine, wenn sie mit einer erfindungsgemäßen Ventilanordnung ausgestattet ist, mit Druckluftanlassung, so bietet es sich an, die Druckkammer 32 versorgungsseitig während der Anlassphase mit der entsprechenden Druckluftquelle zu verbinden und somit einen kleinen Teil der für das Anlassen erforderlichen Energie für die Zuhaltefunktion abzuzweigen. Ist auf diese Weise ein ausreichendes Druckniveau im Druckspeicher aufgebaut, so ist für den Verbleib des Ventilkopfes 11 in seiner Schließlage der Druck im Druckspeicher 1 ausreichend und keine weitere, ständig anstehende Zuhatteenergie erforderlich.
  • Umgekehrt fällt das Abströmventil 5 in seine Öffnungslage zurück, sobald der Druck im Druckspeicher 1 eine vorgegebene untere Grenze unterschreitet, so dass auch eine Sicherheitsfunktion gewährleistet ist.
  • Mit einer Ventilanordnung der vorgeschilderten Art lässt sich insbesondere auch der bei mit Schweröl betriebenen Brennkraftmaschinen erforderliche Spülbetrieb in günstiger Weise durchführen. In dieser Betriebsphase befindet sich der Ventilkopf in seiner Öffnungslage und das aufgeheizte Spülmedium, insbesondere das aufgeheizte Schweröl kann im Kreislauf durch das Einspritzsystem zirkulieren und dieses dadurch auf ein Temperaturniveau anheben, bei dem der Start und der Betrieb der BrennKraftmaschine möglich ist.

Claims (19)

  1. Ventilanordnung für eine mit Speicherdruck arbeitende Brennkraftmaschine, bei der dem im Betrieb mit unter Betriebsdruck stehenden Einspritzmedium, insbesondere Diesel oder Schweröl beaufschlagten Druckspeicher (1) ein druckgesteuertes Abströmventil (5) mit im Abströmweg liegenden Ventilglied (40) zugeordnet ist, das zur Zirkulation von Einspritzmedium bei nicht betriebener Brennkraftmaschine geöffnet ist und das beim Starten der Brennkraftmaschine sowie bei betriebener Brennkraftmaschine geschlossen ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ventilglied (40) des Abströmventiles (5) in Abströmrichtung schließt und über das im Druckspeicher (1) unter Betriebsdruck anstehende Einspritzmedium in Schließstellung gehalten ist.
  2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilglied (40) des Abströmventiles (5) in Öffnungsrichtung federbelastet ist
  3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilanordnung ein das Ventliglied (40) in die Schließlage umstellender Stellantrieb zugeordnet ist.
  4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (41) fluidisch beaufschlagbar ist.
  5. Ventilanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (41) pneumatisch beaufschlagbar ist.
  6. Ventilanordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Stellantrieb (41) einen Stellkolben (33) umfasst, der auf seiner dem Druckraum (32) gegenüberliegenden Seite federbelastet ist.
  7. Ventilanordnung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckraum (32) mit der Führung für den Stellkolben (33) sowie den zu- und ablaufseitigen Versorgungsanschlüssen (31, 35) dem Kopfteil (15) der Ventilanordnung (2) zugeordnet ist.
  8. Ventilanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopfteil (15) bei einem Querschnitt T-förmiger, insbesondere pilzförmiger Grundform über seinen dem Druckspeicher (1) zugewandten Führungshals (14) mit dem Druckspeicher (1) verbunden ist.
  9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungshals (14) von der im Übergang zum Ventilglied (40) liegenden Kolbenstange (13) durchsetzt ist
  10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das im Ventilkopf (11) auslaufende Ventilglied (40) über den Ventilschaft (12) mit der Kolbenstange (13) verbunden ist.
  11. Ventilanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkopf (11) im Bereich einer Ventilkammer (10) liegt, die im Übergang auf eine Druckspeicher (1) in einen Dichtkegel (6) einläuft.
  12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtkegel (6) in einen Dichtkonus (24) eingreift, der der Wandung des Druckspeichers (1) zugeordnet ist und eine Verbindungsbohrung (26) zum Druckspeicher (1) aufweist.
  13. Ventilanordnung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verankerung des Abströmventiles (5) zu einem rohrförmigen Teil des Druckspeichers (1), insbesondere zu einem rohrförmigen Druckspeicher über eine den rohrförmigen Teil umschließende Buchse (3) erfolgt, die in einem Buchsenhals (4) ausläuft, der eine Aufnahme für das Abströmventil (5) im Übergang zwischen Dichtkegel (6) und Führungshals (14) bildet.
  14. Ventilanordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungshals (14) in eine Bohrung (16) eines Zwischenstückes (8) eingreift, das gegenüberliegend zum Führungshals (14) einen Ringansatz (9) aufweist, gegen den der Dichtkegel (6) verspannt ist.
  15. Ventilanordnung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringansatz (9) und der Dichtkegel (6) über eine auf den Ringansatz (9) aufgeschraubte Überwurfmutter (7) verbunden sind.
  16. Ventilanordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Überwurfmutter (7) gegenüberliegend das Zwischenstück (8) von einer Zwischenhülse (20) umschlossen ist und dass die Zwischenhülse (20) gegen das Zwischenstück (8) einen Axialkanal, insbesondere einen Ringkanal (21) abgrenzt.
  17. Ventilanordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenstück (8) gegenüberliegend zum Ringansatz (9) einen zum Radialbund (17) im Durchmesser abgesetzten Bereich (22) aufweist, der von der Zwischenhülse (20) überdeckt ist.
  18. Ventilanordnung nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenhülse (20) in den Überdeckungsbereich von Zwischenstück (8) und Buchsenhals (4) eingreift.
  19. Ventilanordnung nach Anspruch 16, 17 oder 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussverbindung von der Ventilkammer (10) zum ablaufseitigen, dem Kopfteil (15) des Abströmventiles (5) zugeordneten Versorgungsanschluss (31) über den Ringkanal (32) zwischen Zwischenhülse (20) und Zwischenstück (8) verläuft.
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