EP1680594A1 - Druckventil mit rückströmdrossel - Google Patents

Druckventil mit rückströmdrossel

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Publication number
EP1680594A1
EP1680594A1 EP04818114A EP04818114A EP1680594A1 EP 1680594 A1 EP1680594 A1 EP 1680594A1 EP 04818114 A EP04818114 A EP 04818114A EP 04818114 A EP04818114 A EP 04818114A EP 1680594 A1 EP1680594 A1 EP 1680594A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
axial
pressure
closing member
bore
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04818114A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Günter Kampichler
Herbert Geier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Original Assignee
Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG filed Critical Motorenfabrik Hatz GmbH and Co KG
Publication of EP1680594A1 publication Critical patent/EP1680594A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44—Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/462—Delivery valves

Definitions

  • the present invention relates to a pressure valve with a backflow throttle for installation in a delivery line between a pump work chamber of a fuel injection pump and an injection nozzle of a self-igniting internal combustion engine.
  • the return flow throttle generally consists of a cartridge case arranged in the recess with a valve seat formed on the ring end face on the nozzle side thereof, and a valve plate lying on the nozzle end face of the cartridge case, which has a sealing surface interacting with the valve seat and is provided with a throttle bore opening into the lumen of the cartridge case and a return flow throttle spring pressing the valve plate onto its sealing seat.
  • valve plate In the function of the fuel delivered, the valve plate is lifted from its sealing seat against the force of the return flow throttle spring and moved in the direction of the injection point until it strikes a corresponding stop surface in order to unhinderedly open the flow path for the fuel. After the end of the delivery, the valve plate is pressed back onto its sealing seat by the spring force of the return flow throttle spring and the pressure in the delivery line is reduced via the throttle bore to a stand pressure specified by the spring force of the return flow throttle spring.
  • a disadvantage of the known backflow throttle is that enough space is available for the arrangement of the backflow throttle spring. must be provided, which in the above-mentioned sense is to be regarded as harmful space for rapid fuel transport to the injection point.
  • a conventional backflow throttle is very susceptible to wear, since the valve plate strikes its abutment surface violently when the pump piston is suddenly opened and generates abrasion.
  • a conventional backflow restrictor can only be dismantled with great effort.
  • the object of the present invention is to avoid the disadvantages mentioned of the conventional pressure valves with a backflow throttle and consequently to provide a pressure valve with a backflow throttle with a reduced clearance, less susceptibility to wear and easier dismantling.
  • the pressure valve according to the invention with a backflow throttle comprises a valve housing in the form of a pipe socket with a step-shaped axial through-bore, which widens in the direction of the pump work space into a first hollow cylindrical recess and adjoins a second hollow cylindrical recess, the second hollow cylindrical recess having a larger cross-sectional diameter has as the first hollow cylindrical recess.
  • the through hole accordingly widens in the direction of the pump work space first into a first receptacle and immediately thereafter into a second receptacle, so that the through hole has three steps, one over the other. has sections.
  • the nozzle-side cover surface of the first hollow cylindrical recess which is recessed by the opening of the through hole forms a step which forms an annular first stop surface.
  • the nozzle-side cover surface of the second hollow cylindrical recess which is cut out through the opening of the first recess forms a step which forms an annular second stop surface.
  • the pressure valve according to the invention further comprises an insert device inserted into the second hollow cylindrical recess of the valve housing on the pump working space side.
  • the insert device which can be made in one or more parts, is provided with an axial through-channel.
  • the nozzle-side end of the insert device has a first valve seat surrounding the axial through-channel.
  • the pressure valve according to the invention comprises a valve plate which is pressed through the nozzle-side end of the insert device against the annular second stop surface of the second recess. It is essential here that the valve plate is provided with an opening through which an elastically deformable tongue-like constriction is formed with a first valve closing member connected to the tongue-like constriction.
  • the opening of the valve plate cuts out the contour of a tongue-like constriction with a first valve closing member connected to it, the tongue-like constriction remaining connected to the rest of the valve plate.
  • the tongue-like constriction is dimensioned such that an elastic deformability of the tongue-like Constriction or the attached first valve closing member is guaranteed.
  • the first valve closing member can be pivoted out of the surface plane of the valve plate.
  • the first valve closing member is dimensioned such that on the one hand it covers the mouth of the axial through channel of the insert device, and on the other hand there is space in the axial extension within the ring-shaped second stop surface, so that the first valve closing member has elastic deformability the tongue-like constriction pivotal movement can occur in the first receptacle.
  • the first valve closing member is provided with a first sealing surface which interacts with the first valve seat of the insert device.
  • the first valve closing member can be lifted from its sealing seat by an elastic deformation of the tongue-like constriction causing fuel pressure on the pump chamber side, the first valve closing member entering the first recess of the valve housing during this pivoting movement about the tongue-like constriction.
  • the first valve closing member is also dimensioned with respect to the axial height of the hollow cylindrical first recess in such a way that, when pivoted sufficiently, it comes to rest against the first stop surface of the first recess.
  • the first valve closing element In order to act as a backflow throttle, the first valve closing element according to the invention has a throttle bore formed within the axial extension of the mouth of the axial through bore of the insert device.
  • the diameter of the throttle bore is smaller than the diameter of the mouth of the axial through bore of the insert device.
  • the insert device is designed in one piece in the form of a tubular valve body provided with an axial through-bore.
  • the pressure valve therefore essentially consists only of a pressure connection between the valve housing and valve body with a backflow throttle pressed between them.
  • the backflow throttle fulfills not only a throttle function for reducing pressure waves in the delivery line, but also the actual function of the pressure valve, namely opening and closing of the delivery line depending on the fuel pressure on the pump work chamber side.
  • valve body with an axial through bore formed therein can have an annular surface forming a second valve seat.
  • the pressure valve is then further equipped with a second valve closing member, which is axially displaceable in the axial through bore of the valve body against the spring force of a valve spring arranged in the second recess of the valve housing, and one with the second valve seat of the valve body cooperating second sealing surface.
  • the insert device is constructed in several parts and comprises a tubular valve body provided with an axial through-bore, a cartridge sleeve with its ring end face on the pump working chamber side of the nozzle side ring end face of the valve body and a ring end face on the nozzle side of the nozzle end sleeve surface with its pump working chamber side inner sleeve.
  • the valve body forms a second valve seat with its ring face on the nozzle side.
  • the pressure valve further comprises a second valve closing member which is axially displaceably guided in the axial through bore of the valve body against the spring force of a valve spring arranged in a spring chamber of the second recess of the valve housing and has a second sealing surface which interacts with the second valve seat of the valve body.
  • FIG. 1 shows an example of a preferred embodiment of the present invention with a one-piece insert device
  • Fig. 2 shows an example of a preferred embodiment of the present invention with multi-part insert device.
  • Fig. 1 shows an example of the pressure valve according to the invention with backflow throttle with a one-piece insert device.
  • the pressure valve 1 comprises a valve housing 2 in the form of a pipe socket with a step-shaped axial through-bore 3.
  • the through-bore 3 widens in the direction of the pump work space into a first hollow-cylindrical recess 4 and into a second hollow-cylindrical recess 5.
  • the second hollow-cylindrical recess 5 has one Larger cross-sectional diameter than the first hollow cylindrical recess 4.
  • the first hollow cylindrical recess 4 has an annular first stop surface 6 in the direction of the injection nozzle, while the second hollow cylindrical recess 5 has an annular second stop surface 7 in the direction of the injection nozzle.
  • the through hole 3 opens into an opening cone 8 for connection to the delivery line 9 for supplying fuel to the injection point 10.
  • an insert device in the form of a one-piece valve body 11 is inserted into the second hollow cylindrical recess 5 of the valve housing 2.
  • the valve body 11 is provided with an axial through channel 12.
  • the end of the valve body 11 on the nozzle side has a first valve seat 13 surrounding the axial through-channel 12.
  • the axial through channel 12 of the valve body 11 is arranged in the axial extension of the through hole 3 of the valve housing 2.
  • Valve housing 2 and valve body 11 are screwed together in a conventional manner (not shown).
  • the end of the valve body 11 on the pump work chamber side is fastened in a fluid-tight manner by means of a sealing element 20 to an element cylinder 22 of the pump element forming a pump work chamber 21.
  • valve plate 14 made of sheet steel is clamped between the nozzle-side end of the valve body 11 and the annular second stop surface 7 of the second recess 5 (see enlarged illustration of the valve plate 14 at the top right in FIG. 1).
  • the valve plate 14 is provided with an opening 15 in the form of a partial ring.
  • an elastically deformable tongue-like constriction 16 is formed with a first valve closing member 17 connected to the tongue-like constriction.
  • the first valve closing member 17 is dimensioned such that on the one hand it covers the opening 18 of the axial through-channel 12 of the valve body 11, and on the other hand it is arranged in the axial extension within the annular second stop surface 7 of the second recess 5.
  • the first valve closing member 17 is provided with a first sealing surface 18 which interacts with the first valve seat 13 of the sealing end face of the valve body 11.
  • the first valve closing member 17 can be moved out of the surface plane of the valve plate 14 by pivoting about the elastically deformable tongue-like constriction 16.
  • the first valve closing member 17 can be lifted from its sealing seat 13 by an elastic deformation of the tongue-like constriction 16 causing fuel pressure on the pump chamber side by pivoting around the elastically deformable tongue-like constriction 16, the first valve closing member 17 entering the first recess 4 of the valve housing 2 and to Contact the first stop surface 6 of the first recess 4.
  • the first valve closing member 14 has a throttle bore 19 within the axial extension of the opening 18 of the axial through bore 12 of the valve body 11.
  • the throttle bore 19 has a smaller diameter than the axial through bore 12 of the valve body 11.
  • the throttle bore has a diameter of 0.5-1.0 mm. 1, the through bore 3 of the valve housing 2, the through bore 12 of the valve body 11 and the throttle bore 19 of the first valve closing member 17 are axially aligned with one another.
  • the embodiment of the pressure valve according to the invention shown in FIG. 1 functions as follows:
  • the fuel which is delivered under high pressure and is pumped by the pump element, causes the first valve closing member 17 to be lifted from its sealing seat 13 against the elastic deformation force of the tongue-like constriction, whereby the first valve closing member 17 enters the first recess 4 of the valve housing 2 and finally comes to rest against the annular first stop surface 6 of the first recess 4.
  • the fuel can now flow freely from the pump work chamber 21 of the element cylinder 22 of the pump element to the injection point 10. Because of the sudden end of delivery, the first valve closing member 17 is pressed by the “overpressure” in the delivery line with its sealing surface 18 onto the sealing seat 13 and closes the delivery line to the injection point.
  • FIG. 2 shows an example of the pressure valve according to the invention with backflow throttle with a multi-part insert device.
  • the elements analogous to the embodiment of the pressure valve according to the invention from FIG. 1 have the same reference numbers. In order to avoid unnecessary repetitions, only the difference in the design of the pressure valve from FIG. 1 is explained with regard to the embodiment of the pressure valve shown in FIG. 2.
  • the insert device of the pressure valve 1 of FIG. 2 comprises a tubular valve body 11 provided with an axial through-bore 12, a cartridge sleeve 23 with its ring end face 24 on the pump work chamber side of the nozzle side ring end face 25 of the valve body 11, and a cartridge sleeve 23 with its ring end face 26 on the pump side of the nozzle end face 27 of the nozzle end face 27 Cartridge sleeve 23 abutting inner sleeve 28.
  • the inner sleeve 28 is provided with a through hole 36.
  • the valve body 11 forms a second valve seat 29 with its annular end face 25 on the nozzle side.
  • the pressure valve 1 further includes a second valve closure member 30, which is one of the valve housing 2 arranged in a spring chamber 35 of the second recess 5 valve spring guided in the axial through-bore 12 of the valve body 11 against the spring force '31 axially.
  • the second valve closing member 30 also has a second sealing surface 32 which interacts with the second valve seat 29 of the valve body 11.
  • a groove 33 is provided in the circumferential surface of the second valve closing member 30, which opens into an annular groove 34 arranged upstream of the second sealing surface 32.
  • Valve housing 2 and valve body 11 are connected to one another in a conventional manner.
  • the axial through-channel of the insert device of the embodiment shown in FIG. 2 is formed by the through-bore 12, groove 33, annular groove 34, spring chamber 35 and through-bore 36 of the inner sleeve 28.
  • the mode of operation of the embodiment of the pressure valve according to the invention shown in FIG. 2 is as follows: due to the fuel, which is pumped under high pressure, the second valve closing member 30 is lifted against its force against the force of the valve spring 31 from its sealing seat 29 and the pressure valve 1 is released from transferred its closed position into an open position in which the annular groove 34 opens into the spring chamber 35 of the valve spring 31. Due to the high fuel pressure, the first valve closing member 17 is also lifted from its sealing seat 13 against the force counteracting an elastic deformation of the tongue-like constriction 16, the first valve closing member 17 entering the first recess 4 of the valve housing 2 and finally abutting against the annular first stop surface 6 of the first recess 4 arrives.
  • the fuel can now flow freely from the pump work chamber 21 of the element cylinder 22 of the pump element to the injection point 10. Due to the sudden end of delivery, the second valve closing member 30 is pressed onto its sealing seat 29 by the spring force of the valve spring 31 and the pressure valve is transferred from its open position to the closed position. At the same time, the first valve closing member 17 is pressed with its sealing surface 18 onto the sealing seat 13 by the “excess pressure” in the delivery line. Any pressure waves between valve closing member 17 and injection point 10 are reduced via the throttle bore 19 until a static pressure is established, which results from the the elastic deformation of the tongue-like constriction gives the necessary force.

Landscapes

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Abstract

Ein Druckventil (1) mit Rückströmdrossel zum Einbau in eine Förderleitung (9) zwischen einem Pumpenarbeitsraum (21) einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse (10) einer selbstzündenden Brennkraftmaschine umfasst ein Ventilgehäuse (2) in Form eines Rohrstutzens mit einer stufenförmigen axialen Durchgangsbohrung (3), dazu eine pumpenarbeitsraumseitig eingesetzte Einsatzvorrichtung mit einem axialen Durchgangskanal (12; 12, 33, 34, 35, 36), deren düsenseitiges Ende einen den axialen Durchgangskanal umgebenden ersten Ventilsitz (13) aufweist, ferner eine Ventilplatte mit einer Durchbrechung (15), durch welche eine elastisch verformbare, zungenartige Einschnürung (16) mit einem durch einen eine elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung bewirkenden pumpenraumseitigen Kraftstoffdruck von seinem Dichtsitz abgehoben werden kann, sowie eine im ersten Ventilschliessglied (17) ausgebildete Drosselbohrung.

Description

Druckventil mit Rückströmdrossel
Die vorliegende Erfindung betrifft nach ihrer Gattung ein Druckventil mit Rückströmdrossel zum Einbau in eine Förderleitung zwischen einem Pumpenarbeitsraum einer Kraftstoffein- spritzpumpe und einer Einspritzdüse einer selbstzündenden Brennkraftmaschine .
Bei einem als bekannt vorauszusetzenden Druckventil, das in der Druckleitung zwischen einem Pumpenarbeitsraum und einer Einspritzstelle angeordnet ist, wird durch den Förderdruck des Kraftstoffs ein Ventilschließglied von seinem Ventilsitz abgehoben, wodurch das Druckventil entgegen der Federkraft einer Ventilfeder öffnet und Kraftstoff zur Einspritzstelle strömen kann. Am Ende der Hochdruckförderung kehrt das Ventilschließglied wieder auf seinen Dichtsitz zurück; zugleich schließt auch die Einspritzstelle.
Wesentlich hierbei ist, dass ein schneller, möglichst unverzö- gerter Druckaufbau an den Einspritzdüsen vorliegt. Dies setzt jedoch voraus, dass das mit Kraftstoff zu füllende Volumen möglichst gering ist, um die durch dessen Füllung bedingte Zeitverzögerung möglichst gering zu halten. Jedoch sind konstruktionsbedingte Hohlräume, sog. Schadräume, kaum vermeidbar.
Ferner können durch das plötzliche Ende der Hochdruckförderung in dem eingeschlossenen Volumen zwischen Druckventil und Einspritzstelle Druckwellen entstehen, die zwischen Druckventil und Einspritzstelle hin- und herlaufen. Derartige Druckwellen sind gegebenenfalls in der Lage die geschlossenen Einspritzdüsen der Einspritzstelle in unerwünschter Weise wieder zu öff- nen, so dass dort Kraftstoff nachtropfen und möglicherweise unerwünschte Verbrennungsrückstände bilden kann.
Um Druckwellen zu vermeiden, ist bekannt, eine entgegen der Durchgangsrichtung des Druckventils durchlässige Rückströmdrossel vorzusehen, durch welche sich der Druck in der Druckleitung nach dem Schließen des Druckventils bis auf einen bestimmten, vorgebbaren Standdruck abbauen kann.
In herkömmlicher Weise ist eine derartige Rückströmdrossel in einer gesonderten Ausnehmung der Durchgangsbohrung des Ventilgehäuses des Druckventils angeordnet. Die Rückströmdrossel setzt sich im allgemeinen aus einer in der Ausnehmung angeordneten Patronenhülse mit einem an deren düsenseitiger Ringstirnfläche ausgebildeten Ventilsitz, einer der düsenseitigen Ringstirnfläche der Patronenhülse anliegenden Ventilplatte, welche eine mit dem Ventilsitz zusammenwirkende Dichtfläche aufweist und mit einer in das Lumen der Patronenhülse mündenden Drosselbohrung versehen ist, sowie einer die Ventilplatte auf ihren Dichtsitz drückenden Rückströmdrosselfeder zusammen. In der Funktion wird durch den geförderten Kraftstoff die Ventilplatte entgegen der Kraft der Rückströmdrosselfeder von ihrem Dichtsitz abgehoben und in Richtung zur Einspritzstelle hin bewegt, bis sie gegen eine entsprechende Anschlagsfläche schlägt, um den Strömungsweg für den Kraftstoff ungehindert freizugeben. Nach Ende der Förderung wird die Ventilplatte durch die Federkraft der Rückströmdrosselfeder wieder auf ihren Dichtsitz gedrückt und über die Drosselbohrung der Druck in der Förderleitung bis auf einen durch die Federkraft der Rückströmdrosselfeder vorgegebenen Standdruck abgebaut.
Nachteilig bei der bekannten Rückströmdrossel ist, dass für die Anordnung der Rückströmdrosselfeder genügend Raum bereit- gestellt werden muss, welcher in dem oben genannten Sinne als Schadraum für einen schnellen Kraftstofftransport an die Einspritzstelle anzusehen ist. Zudem ist eine herkömmliche Rückströmdrossel sehr verschleißanfällig, da die Ventilplatte bei einer plötzlichen Aufsteuerung des Pumpenkolbens heftig gegen ihre Anschlagsfläche schlägt und Abrieb erzeugt. Des weiteren ist eine herkömmliche Rückströmdrossel nur mit großem Aufwand zu demontieren.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung liegt darin, die genannten Nachteile der herkömmlichen Druckventile mit Rückströmdrossel zu vermeiden und demzufolge ein Druckventil mit Rückströmdrossel mit reduziertem Schadraum, geringerer Verschleißanfälligkeit und leichterer Demontierbarkeit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Druckventil mit Rückströmdrossel gemäß Anspruch 1 der Erfindung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche angegeben.
Das erfindungsgemäße Druckventil mit Rückströmdrossel umfasst ein Ventilgehäuse in Form eines Rohrstutzens mit einer stufenförmigen axialen Durchgangsbohrung, welche sich in Richtung zum Pumpenarbeitsraum hin in eine erste hohlzylindrische Ausnehmung weitet und daran angrenzend in eine zweite hohlzylindrische Ausnehmung weitet, wobei die zweite hohlzylindrische Ausnehmung über einen größeren Querschnittsdurchmesser verfügt als die erste hohlzylindrische Ausnehmung. • Die Durchgangsbohrung weitet sich demzufolge in Richtung zum Pumpenarbeitsraum hin zunächst in eine erste Aufnehmung und unmittelbar daran anschließend in eine zweite Aufnehmung, so dass die Durchgangsbohrung drei, jeweils durch eine Stufe ineinander überge- hende Abschnitte aufweist. Bei der Weitung der Durchgangsbohrung zur ersten Ausnehmung bildet die durch die Mündung der Durchgangsbohrung ausgesparte düsenseitige Deckfläche der ersten hohlzylindrischen Ausnehmung eine Stufe, welche eine ringförmige erste Anschlagsfläche bildet. Bei der Weitung der Durchgangsbohrung von der ersten Ausnehmung zur zweiten Ausnehmung, bildet die durch die .Mündung der ersten Ausnehmung ausgesparte düsenseitige Deckfläche der zweiten hohlzylindrischen Ausnehmung eine Stufe, welche eine ringförmige zweite Anschlagsfläche bildet.
Das erfindungsgemäße Druckventil umfasst ferner eine pumpenar- beitsraumseitig in die zweite hohlzylindrische Ausnehmung des Ventilgehäuses eingesetzte Einsatzvorrichtung. Die Einsatzvorrichtung, welche ein- oder mehrteilig ausgebildet sein kann, ist mit einem axialen Durchgangskanal versehen. Zudem weist das düsenseitige Ende der Einsatzvorrichtung einen den axialen Durchgangskanal umgebenden ersten Ventilsitz auf.
Des weiteren umfasst das erfindungsgemäße Druckventil eine Ventilplatte, welche durch das düsenseitige Ende der Einsatzvorrichtung gegen die ringförmige zweite Anschlagsfläche der zweiten Ausnehmung gepresst ist. Wesentlich ist hierbei, dass die Ventilplatte mit einer Durchbrechung versehen ist, durch welche eine elastisch verformbare zungenartige Einschnürung mit einem mit der zungenartigen Einschnürung verbundenen ersten Ventilschließglied gebildet ist. Mit anderen Worten, durch die Durchbrechung wird aus der Ventilplatte die Kontur einer zungenartige Einschnürung mit einem mit dieser verbundenen ersten Ventilschließglied ausgeschnitten, wobei die zungenartige Einschnürung mit der übrigen Ventilplatte verbunden bleibt. Die zungenartige Einschnürung ist derart dimensioniert, dass eine elastische Verformbarkeit der zungenartigen Einschnürung bzw. des anhängenden ersten Ventilschließglieds gewährleistet ist. Mit anderen Worten, mittels der elastischen Verformbarkeit der zungenartigen Einschnürung kann das erste Ventilschließglied aus der Flächenebene der Ventilplatte verschwenkt werden.
Charakteristisch für die Erfindung ist, dass das erste Ventilschließglied derart dimensioniert ist, dass es einerseits die Mündung des axialen Durchgangskanal der Einsatzvorrichtung überdeckt, andererseits in der axialen Verlängerung innerhalb der ringförmigen zweiten Anschlagsfläche Platz findet, so dass das erste Ventilschließglied bei der durch die elastische Verformbarkeit der zungenartigen Einschnürung ermöglichten Schwenkbewegung in die erste Aufnehmung eintreten kann. Zudem ist das erste Ventilschließglied mit einer mit dem ersten Ventilsitz der Einsatzvorrichtung zusammenwirkenden ersten Dichtfläche versehen.
Das erste Ventilschließglied kann erfindungsgemäß durch einen eine elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung bewirkenden pumpenraumseitigen Kraftstoffdruck von seinem Dichtsitz abgehoben werden kann, wobei das erste Ventilschließglied bei dieser Schwenkbewegung um die zungenartige Einschnürung in die erste Ausnehmung des Ventilgehäuses eintritt. Das erste Ventilschließglied ist zudem bezüglich der axialen Höhe der hohlzylindrischen ersten Ausnehmung derart dimensioniert, dass es bei ausreichender Verschwenkung zur Anlage gegen die erste Anschlagsfläche der ersten Ausnehmung gelangt.
Um als Rückströmdrossel zu wirken, weist das erste Ventilschließglied erfindungsgemäß eine innerhalb der axialen Verlängerung der Mündung der axialen Durchgangsbohrung der Einsatzvorrichtung ausgebildete Drosselbohrung auf. Um eine Drosselwirkung zu erzielen, ist der Durchmesser der Drosselbohrung kleiner als der Durchmesser der Mündung der axialen Durchgangsbohrung der Einsatzvorrichtung.
Bei einer ersten bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils ist die Einsatzvorrichtung in Form eines mit einer axialen Durchgangsbohrung versehenen rohrförmigen Ventilkörpers einteilig ausgeführt. Das Druckventil besteht demnach im wesentlichen lediglich aus einer Druckverbindung zwischen Ventilgehäuse und Ventilkörper mit einer zwischen diesen verpressten Rückströmdrossel. Bei dieser Ausführungsform erfüllt die Rückströmdrossel nicht nur eine Drosselfunktion zum Abbau von Druckwellen in der Förderleitung, sondern auch die eigentliche Funktion des Druckventils, nämlich ein vom pumpenarbeitsraumseitigen Kraftstoffdruck abhängiges Öffnen und Schließen der Förderleitung. Ein derartiger, gegenüber herkömmlichen Druckventilen mit Rückströmdrossel stark vereinfachter Aufbau des Druckventils mit Rückströmdrossel ist stark schadraumreduziert, da, abgesehen von der Durchgangsbohrung des Ventilkörpers und der Durchgangsbohrung des Ventilgehäuses, lediglich eine Weitung der Durchgangsbohrung des Ventilgehäuses in eine erste Ausnehmung und eine zweite Ausnehmung vorzusehen ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils mit Rückströmdrossel kann der Ventilkörper mit darin ausgebildeter axialer Durchgangsbohrung eine einen zweiten Ventilsitz bildende Ringfläche aufweisen. Das Druckventil ist dann ferner mit einem zweiten Ventilschließglied ausgestattet, welches in der axialen Durchgangsbohrung des Ventilkörpers entgegen der Federkraft einer in der zweiten Ausnehmung des Ventilgehäuses angeordneten Ventilfeder axial verschiebbar geführt ist und eine mit dem zweiten Ventilsitz des Ventilkörpers zusammenwirkende zweite Dichtfläche aufweist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils mit Rückströmdrossel ist die Einsatzvorrichtung mehrteilig ausgebildet und umfasst einen mit einer axialen Durchgangsbohrung versehenen rohrförmigen Ventilkörper, eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche der düsenseitigen Ringstirnfläche des Ventilkörpers anliegende Patronenhülse und eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche der düsenseitigen Ringstirnfläche der Patronenhülse anliegende Innenhülse. Der Ventilkörper bildet hierbei mit seiner düsenseitigen Ringstirnfläche einen zweiten Ventilsitz. Das Druckventil umfasst ferner ein zweites Ventilschließglied, welches in der axialen Durchgangsbohrung des Ventilkörpers entgegen der Federkraft einer in einem Federraum der zweiten Ausnehmung des Ventilgehäuses angeordneten Ventilfeder axial verschiebbar geführt ist und eine mit dem zweiten Ventilsitz des Ventilkörpers zusammenwirkende zweite Dichtfläche aufweist.
Die Erfindung wird nun anhand der Beschreibung von zwei beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher erläutert, wobei Bezug auf die beigefügten Zeichnungen genommen wird. Es zeigen
Fig. 1 ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einteiliger Einsatzvorrichtung;
Fig. 2 ein Beispiel einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit mehrteiliger Einsatzvorrichtung. Fig. 1 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Druckventils mit Rückströmdrossel mit einer einteilig ausgeführten Einsatzvorrichtung. Das Druckventil 1 umfasst ein Ventilgehäuse 2 in Form eines Rohrstutzens mit einer stufenförmigen axialen Durchgangsbohrung 3. Die Durchgangsbohrung 3 weitet sich in Richtung zum Pumpenarbeitsraum hin in eine erste hohlzylindrische Ausnehmung 4 und in eine zweite hohlzylindrische Ausnehmung 5. Die zweite hohlzylindrische Ausnehmung 5 weist hierbei einen größeren Querschnittsdurchmesser auf, als die erste hohlzylindrische Ausnehmung 4. Die erste hohlzylindrische Ausnehmung 4 verfügt in Richtung zur Einspritzdüse hin über eine ringförmige erste Anschlagsfläche 6, während die zweite hohlzylindrische Ausnehmung 5 in Richtung zur Einspritzdüse hin über eine ringförmige zweite Anschlagsfläche 7 verfügt. Düsen- seitig mündet die Durchgangsbohrung 3 in einen Öffnungskegel 8 zur Verbindung mit der Förderleitung 9 zur Zufuhr von Kraftstoff zur Einspritzstelle 10.
Pumpenarbeitsraumseitig ist in die zweite hohlzylindrische Ausnehmung 5 des Ventilgehäuses 2 eine Einsatzvorrichtung in Form eines einteiligen Ventilkörpers 11 eingesetzt. Der Ventilkörper 11 ist mit einem axialen Durchgangskanal 12 versehen. Das düsenseitige Ende des Ventilkörpers 11 weist einen den axialen Durchgangskanal 12 umgebenden ersten Ventilsitz 13 auf. Der axiale Durchgangskanal 12 des Ventilkörpers 11 ist in der axialen Verlängerung der Durchgangsbohrung 3 des Ventilgehäuses 2 angeordnet. Ventilgehäuse 2 und Ventilkörper 11 sind in herkömmlicher Weise gegeneinander verschraubt (nicht gezeigt) . Das pumpenarbeitsraumseitige Ende des Ventilkörpers 11 ist mittels eines Dichtelements 20 an einem einen Pumpenarbeitsraum 21 formenden Elementzylinder 22 des Pumpenelements fluiddicht befestigt. Zwischen dem düsenseitigen Ende des Ventilkörpers 11 und der ringförmigen zweiten Anschlagsfläche 7 der zweiten Ausnehmung 5 ist eine aus Stahlblech gefertigte Ventilplatte 14 eingespannt (siehe vergrößerte Darstellung der Ventilplatte 14 rechts oben in Fig. 1) . Wie der vergrößerten Darstellung der Ventilplatte 14 zu entnehmen ist, ist die Ventilplatte 14 mit einer Durchbrechung 15 in Form eines Teilrings versehen. Mittels der Durchbrechung 15 wird eine elastisch verformbare zungenartige Einschnürung 16 mit einem mit der zungenartigen Einschnürung verbundenen ersten Ventilschließglied 17 gebildet. Das erste Ventilschließglied 17 ist derart dimensioniert, dass es einerseits die Öffnung 18 des axialen Durchgangskanals 12 des Ventilkörpers 11 überdeckt, andererseits in der axialen Verlängerung innerhalb der ringförmigen zweiten Anschlagsfläche 7 der zweiten Ausnehmung 5 angeordnet ist. Zudem ist das erste Ventilschließglied 17 mit einer mit dem ersten Ventilsitz 13 der dichtseitigen Stirnfläche des Ventilkörpers 11 zusammenwirkenden ersten Dichtfläche 18 versehen. Das erste Ventilschließglied 17 kann durch eine Verschwenkung um die elastisch verformbare zungenartige Einschnürung 16 aus der Flächenebene der Ventilplatte 14 heraus bewegt werden.
Das erste Ventilschließglied 17 kann durch einen eine elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung 16 bewirkenden pumpenraumseitigen Kraftstoffdruck mittels Verschwenken um die elastisch verformbare zungenartige Einschnürung 16 von seinem Dichtsitz 13 abgehoben werden kann, wobei das erste Ventilschließglied 17 in die erste Ausnehmung 4 des Ventilgehäuses 2 eintritt und zur Anlage gegen die erste Anschlagsfläche 6 der ersten Ausnehmung 4 gelangt. Ferner weist das erste Ventilschließglied 14 innerhalb der a- xialen Verlängerung der Öffnung 18 der axialen Durchgangsbohrung 12 des Ventilkörpers 11 eine Drosselbohrung 19 auf. Um eine Drosselwirkung zu erzielen, hat die Drosselbohrung 19 einen kleineren Durchmesser als die axiale Durchgangsbohrung 12 des Ventilkörpers 11. Beispielsweise hat die Drosselbohrung einen Durchmesser von 0,5 - 1,0 mm. Wie Fig. 1 zu entnehmen ist, sind die Durchgangsbohrung 3 des Ventilgehäuses 2, die Durchgangsbohrung 12 des Ventilkörpers 11 und die Drosselbohrung 19 des ersten Ventilschließglieds 17 axial fluchtend zueinander angeordnet.
Die Funktionsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils ist wie folgt: Durch den von dem Pumpenelement geförderten, unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wird das erste Ventilschließglied 17 gegen die einer elastischen Verformung entgegenwirkenden Kraft der zungenartigen Einschnürung von seinem Dichtsitz 13 abgehoben, wobei das erste Ventilschließglied 17 in die erste Ausnehmung 4 des Ventilgehäuses 2 eintritt und schließlich zur Anlage gegen die ringförmige erste Anschlagsfläche 6 der ersten Ausnehmung 4 gelangt. Der Kraftstoff kann nun ungehindert von dem Pumpenarbeitsraum 21 des Elementzylinders 22 des Pumpenelements zur Einspritzstelle 10 strömen. Aufgrund des plötzlichen Förderendes wird das erste Ventilschließglied 17 durch den "Überdruck" in der Förderleitung mit seiner Dichtfläche 18 auf den Dichtsitz 13 gedrückt und verschließt die Förderleitung zur Einspritzstelle hin. Etwaige Druckwellen zwischen erstem Ventilschließglied 17 und Einspritzstelle 10 werden über die Drosselbohrung 19 abgebaut, bis sich ein durch die für die elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung nötige Kraft vorgegebener Standdruck in der Förderleitung einstellt. Fig. 2 zeigt ein Beispiel des erfindungsgemäßen Druckventils mit Rückströmdrossel mit einer mehrteilig ausgeführten Einsatzvorrichtung. Die zur Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils von Fig. 1 analogen Elemente tragen gleiche Bezugszahlen. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird bezüglich in Fig. 2 gezeigten erfindungsgemäßen Ausführungsform des Druckventils lediglich der Unterschied im Aufbau zum Druckventil von Fig. 1 erläutert.
Die Einsatzvorrichtung des Druckventils 1 von Fig. 2 umfasst einen mit einer axialen Durchgangsbohrung 12 versehenen rohrförmigen Ventilkörper 11, eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche 24 der düsenseitigen Ringstirnfläche 25 des Ventilkörpers 11 anliegende Patronenhülse 23, und eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche 26 der düsenseitigen Ringstirnfläche 27 der Patronenhülse 23 anliegende Innenhülse 28. Die Innenhülse 28 ist mit einer Durchgangsbohrung 36 versehen. Der Ventilkörper 11 bildet mit seiner düsenseitigen Ringstirnfläche 25 einen zweiten Ventilsitz 29.
Das Druckventil 1 umfasst ferner ein zweites Ventilschließglied 30, welches in der axialen Durchgangsbohrung 12 des Ventilkörpers 11 entgegen der Federkraft ' einer in einem Federraum 35 der zweiten Ausnehmung 5 des Ventilgehäuses 2 angeordneten Ventilfeder 31 axial verschiebbar geführt ist. Das zweite Ventilschließglied 30 weist ferner eine mit dem zweiten Ventilsitz 29 des Ventilkörpers 11 zusammenwirkende zweite Dichtfläche 32 auf. Zur Verbindung der zweiten Ausnehmung 5 mit der Durchgangsbohrung 12 des Ventilkörpers 11 ist eine in der Um- fangsfläche des zweiten Ventilschließglieds 30 angeordnete Nut 33 vorgesehen, welche in eine stromaufwärts der zweiten Dichtfläche 32 angeordnete Ringnut 34 mündet. Ventilgehäuse 2 und Ventilkörper 11 sind in herkömmlicher Weise gegeneinander ver- schraubt (nicht gezeigt) , wobei die Patronenhülse 23 und die Innenhülse 28, sowie die Ventilplatte 14 gegeneinander ver- presst sind. Der axiale Durchgangskanal der Einsatzvorrichtung der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform wird durch die Durchgangsbohrung 12, Nut 33, Ringnut 34, Federraum 35 und Durchgangsbohrung 36 der Innenhülse 28 gebildet.
Die Funktionsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckventils ist wie folgt: Durch den von dem Pumpenelement geförderten, unter hohem Druck stehenden Kraftstoff wird das zweite Ventilschließglied 30 gegen die Kraft der Ventilfeder 31 von seinem Dichtsitz 29 abgehoben und das Druckventil 1 wird von seiner Schließstellung in eine Öffnungsstellung überführt, in welcher die Ringnut 34 in den Federraum 35 der Ventilfeder 31 mündet. Durch den hohen Kraftstoffdruck wird ferner das erste Ventilschließglied 17 gegen die einer elastischen Verformung der zungenartigen Einschnürung 16 entgegenwirkenden Kraft von seinem Dichtsitz 13 abgehoben, wobei das erste Ventilschließglied 17 in die erste Ausnehmung 4 des Ventilgehäuses 2 eintritt und schließlich zur Anlage gegen die ringförmige erste Anschlagsfläche 6 der ersten Ausnehmung 4 gelangt. Der Kraftstoff kann nun ungehindert von dem Pumpenarbeitsraum 21 des Elementzylinders 22 des Pumpenelements zur Einspritzstelle 10 strömen. Aufgrund des plötzlichen Förderendes wird das zweite Ventilschließglied 30 durch die Federkraft der Ventilfeder 31 auf seinen Dichtsitz 29 gedrückt und das Druckventil wird von seiner Öffnungsstellung in die Schließstellung überführt. Gleichzeitig wird das erste Ventilschließglied 17 durch den "Überdruck" in der Förderleitung mit seiner Dichtfläche 18 auf den Dichtsitz 13 gedrückt. Etwaige Druckwellen zwischen Ventilschließglied 17 und Einspritzstelle 10 werden über die Drosselbohrung 19 abgebaut, bis sich ein Standdruck einstellt, welcher sich aus der für die elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung nötigen Kraft ergibt.

Claims

Ansprüche
Druckventil (1) mit Rückströmdrossel zum Einbau in eine Förderleitung (9) zwischen einem Pumpenarbeitsraum (21) einer Kraftstoffeinspritzpumpe und einer Einspritzdüse (10) einer selbstzündenden Brennkraftmaschine, umfassend ein Ventilgehäuse (2) in Form eines Rohrstutzens mit einer stufenförmigen axialen Durchgangsbohrung (3) , welche Durchgangsbohrung (3) sich in Richtung zum Pumpenarbeitsraum (21) hin in eine erste hohlzylindrische Ausnehmung (4) weitet und angrenzend der ersten hohlzylindrischen Ausnehmung (4) in eine zweite hohlzylindrische Ausnehmung (5) weitet, wobei die zweite hohlzylindrische Ausnehmung (5) einen größeren Querschnittsdurchmesser aufweist als die erste hohlzylindrische Ausnehmung (4), wobei die erste hohlzylindrische Ausnehmung (4) in Richtung zur Einspritzdüse eine ringförmige erste Anschlagsfläche (6) aufweist und die zweite hohlzylindrische Ausnehmung (5) in Richtung zur Einspritzdüse hin eine ringförmige zweite Anschlagsfläche (7) aufweist, eine pumpenarbeitsraumseitig in die zweite hohlzylindrische Ausnehmung (5) des Ventilgehäuses (2) eingesetzte Einsatzvorrichtung mit einem axialen Durchgangskanal (12; 12, 33, 34, 35, 36), wobei das düsenseitige Ende der Einsatzvorrichtung einen den axialen Durchgangskanal umgebenden ersten Ventilsitz (13) aufweist, eine mittels des düsenseitigen Endes der Einsatzvorrichtung gegen die ringförmige zweite Anschlagsfläche (7) der zweiten Ausnehmung (5) gepresste Ventilplatte (14), welche Ventilplatte mit einer Durchbrechung (15) versehen ist, durch welche eine elastisch verformbare, zungenartige Einschnürung (16) mit einem mit der zungenartigen Einschnürung verbundenen ersten Ventilschließglied (17) gebildet ist, welches erste Ventilschließglied (17) die Mündung (18) des axialen Durchgangskanals (12; 12, 33, 34, 35, 36) der Einsatzvorrichtung überdeckt und in der axialen Verlängerung innerhalb der ringförmigen zweiten Anschlagsfläche (7) angeordnet ist, und mit einer mit dem ersten Ventilsitz (13) der Einsatzvorrichtung zusammenwirkenden ersten Dichtfläche (18) versehen ist, wobei das erste Ventilschließglied (17) durch einen eine elastische Verformung der zungenartigen Einschnürung bewirkenden pumpenraumseitigen Kraftstoffdruck von seinem Dichtsitz abgehoben werden kann, wodurch das erste Ventilschließglied (17) in die erste Ausnehmung (4) des Ventilgehäuses (2) eintritt und zur Anlage gegen die erste Anschlagsfläche (6) der ersten Ausnehmung (4) gelangt, eine im ersten Ventilschließglied (17) innerhalb der axialen Verlängerung der Öffnung (18) des axialen Durchgangskanals (12; 12, 33, 34, 35, 36) der Einsatzvorrichtung ausgebildete Drosselbohrung (19), welche einen kleinen Durchmesser aufweist, als die Öffnung (18) des axialen Durchgangskanals (12; 12, 33, 34, 35, 36) der Einsatzvorrichtung.
2. Druckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (14) eine Scheibenform aufweist.
3. Druckventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchbrechung (15) in Form eines Teilrings ausgebildet ist.
4. Druckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (14) aus Stahlblech gefertigt ist.
5. Druckventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselbohrung (19) einen Durchmesser im Bereich von 0,5-1,0 mm aufweist.
6. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einsatzvorrichtung ein mit einer axialen Durchgangsbohrung (12) versehener rohrförmiger Ventilkörper (11) ist.
7. Druckventil nach Anspruch 6, bei welchem der Ventilkörper (11) eine einen zweiten Ventilsitz bildende Ringfläche aufweist, wobei das Druckventil ferner ein zweites Ventilschließglied, welches in der axialen Durchgangsbohrung des Ventilkörpers entgegen der Federkraft einer in der zweiten Ausnehmung des Ventilgehäuses angeordneten Ventilfeder axial verschiebbar geführt ist und eine mit dem zweiten Ventilsitz des Ventilkörpers zusammenwirkende zweite Dichtfläche aufweist, umfasst .
8. Druckventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Einsatzvorrichtung einen mit einer axialen Durchgangsbohrung (12) versehenen rohrförmiger Ventilkörper (11) , eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche (24) der düsenseitigen Ringstirnfläche (25) des Ventilkörpers anliegende Patronenhülse (23) und eine mit ihrer pumpenarbeitsraumseitigen Ringstirnfläche (26) der düsenseitigen Ringstirnfläche (27) der Patronenhülse (23) anliegende Innenhülse (28) umfasst, wobei der Ventilkörper (11) mit seiner düsenseitigen Ringstirnfläche (25) einen zweiten Ventilsitz (29) bildet, und wobei das Druckventil (1) ferner ein zweites Ventilschließglied (30) , welches in der axialen Durchgangsbohrung (12) des Ventilkörpers (11) entgegen der Federkraft einer in einem Federraum (35) der zweiten Ausnehmung (5) des Ventilgehäuses (2) angeordneten Ventilfeder (31) axial verschiebbar geführt ist und eine mit dem zweiten Ventilsitz (29) des Ventilkörpers (11) zusammenwirkende zweite Dichtfläche (32) aufweist, umfasst.
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