DE10151711A1 - High pressure delivery unit for fuel injection system use for IC engine, has bush-shaped body, valve body unit with surfaces with different geometries forming seal surface on ends facing high pressure chamber - Google Patents
High pressure delivery unit for fuel injection system use for IC engine, has bush-shaped body, valve body unit with surfaces with different geometries forming seal surface on ends facing high pressure chamberInfo
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Abstract
Description
An Kraftstoffeinspritzanlagen kommen Verteilereinspritzpumpen zum Einsatz, in welchen mengensteuernde Magnetventile eingesetzt werden. Die mengensteuernden Magnetventile der Ventileinspritzpumpe arbeiten mit hochdruckerzeugenden Ventilkörpern zusammen. Die mengensteuernden Magnetventile und die hochdruckerzeugenden Ventilkörper der Verteilereinspritzpumpe werden durch Abdichtelemente gegeneinander abgedichtet. Distributor injection pumps are used in fuel injection systems, in which quantity-controlling solenoid valves are used. The quantity-controlling solenoid valves the valve injection pump work together with high pressure generating valve bodies. The quantity-controlling solenoid valves and the high-pressure valve body of the Distributor injection pumps are sealed against each other by sealing elements.
Stand der TechnikState of the art
Zur Abdichtung von Verteilereinspritzpumpen kommen bei heutigen Lösungen Abdichtringe zwischen mengensteuerndem Magnetventil und hochdruckerzeugendem Ventilkörper zum Einsatz, die ungehärtet sind. Die Dichtflächen an Ventilkörper und Steuerbuchse, an welchen der ungehärtete Stahldichtring anliegt, sind hingegen gehärtet. Durch die Axialkraft, die beim Verschrauben mittels einer Spannschraube aufgebracht wird, erfährt der ungehärtete Stahldichtring eine plastische Verformung an zwei gegenüberliegenden, schneidenförmig ausgebildeten Kanten, wodurch die wirksamen Dichtflächen erzeugt werden. Es ist sicherzustellen, dass die Verformung so groß ist, dass alle auftretenden Maß-, Form- und Lagetoleranzen der beteiligten Bauteile ausgeglichen werden können und eine wirksame Abdichtwirkung gewährleistet ist. Today's solutions are used to seal distributor injection pumps Sealing rings between the volume-controlling solenoid valve and the high-pressure generating valve body for use that are uncured. The sealing surfaces on the valve body and control bush which the uncured steel sealing ring is in contact with are hardened. Through the Axial force, which is applied when screwing using a clamping screw, is experienced by the unhardened steel sealing ring a plastic deformation on two opposite, cutting edges, creating the effective sealing surfaces become. It must be ensured that the deformation is so large that all dimensions, Shape and position tolerances of the components involved can be compensated and a effective sealing effect is guaranteed.
Aufgrund gestiegener Betriebsdrücke und größerer Druckgradienten im Pumpenelement einer Verteilereinspritzpumpe ist eine höher belastbare Abdichtung ohne zusätzliches Dichtelement zwischen Verteilerkörper und Magnetventil wünschenswert. Due to increased operating pressures and larger pressure gradients in the pump element A distributor injection pump is a more resilient seal without additional Sealing element between the distributor body and the solenoid valve is desirable.
Die heutige Lösung für hochbeanspruchte, dichtringfreie Abdichtung zwischen druckbeaufschlagten Komponenten ist derart ausgeführt, dass die Dichtpartner mit ebenen, gehärteten Dichtflächen versehen sind und mit einer großen Axialkraft gegeneinander verspannt werden. Dies erfordert entweder hohe Oberflächen- und Toleranzgüter an den Bauteilen, oder das zu verspannende Element muss zwecks Toleranzausgleich über eine relativ hohe Elastizität verfügen. Kann der Dichtverband die notwendigen Eigenschaften nicht vollkommen erbringen, sind z. B. Überbeanspruchung, mangelnde Dichtwirkung und Fluidaustritt und Erosionsschäden die Folge. In letzter Konsequenz kann die Verteilerpumpe ausfallen. Today's solution for highly stressed, sealing ring-free sealing between pressurized components is designed so that the sealing partners with flat, Hardened sealing surfaces are provided and braced against each other with a large axial force become. This requires either high surface and tolerance goods on the components, or the element to be braced must have a relatively high tolerance compensation Have elasticity. The sealing association cannot have the necessary properties provide completely, z. B. Overuse, lack of sealing and The result is fluid leakage and erosion damage. Ultimately, the distributor pump fail.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Nach der erfindungsgemäßen Lösung sind anstelle von Planflächen an den beiden beteiligten Dichtpartnern unterschiedliche Geometrien ausgebildet, wodurch die Dichtfunktion unmittelbar durch eine Steuerbuchse und einen Ventilkörper ohne das Erfordernis eines zusätzlichen Dichtelementes übernommen werden. Dadurch kann eine aufwendige, teure und langwierige Oberflächenbearbeitung der Dichtpartner entfallen. According to the solution according to the invention are instead of flat surfaces on the two involved sealing partners formed different geometries, which makes the sealing function directly through a control bushing and a valve body without the need for one additional sealing element can be taken over. This can be an elaborate, expensive and lengthy surface treatment of the sealing partners is eliminated.
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird z. B. an einer Steuerbuchse einer Verteilereinspritzpumpe, welche einen Verteilerkolben umgibt, eine einer Ansenkung ähnliche kegelförmig verlaufende Ausdrehung ausgebildet, während die der Steuerbuchse zuweisende Stirnseite des ein Betätigungsorgan in Form eines Magnetes aufnehmenden Ventilkörpers der Verteilereinspritzpumpe als Segment einer Kugeloberfläche beschaffen ist. Die stirnseitige Kontur einer kegelförmig verlaufenden Ausdrehung kann daneben auch am Ventilkörper zur Aufnahme des Magnetventiles und das Segment der Kugeloberfläche auch an der Stirnseite der Steuerbuchse ausgebildet sein. With the solution proposed according to the invention, for. B. on a control socket Distributor injection pump, which surrounds a distributor piston, countersinks similar tapered recess formed while that of the control bushing facing end of the receiving an actuator in the form of a magnet Valve body of the distributor injection pump is procured as a segment of a spherical surface. The frontal contour of a tapered recess can also be on Valve body for receiving the solenoid valve and the segment of the spherical surface also be formed on the front of the control bush.
Kegelwinkel und Senkungsdurchmesser an der Steuerbuchse und dazu korrespondierender Kugelradius am Ventilkörper können derart aufeinander abgestimmt werden, dass die zwischen diesen Dichtpartnern wirksame Dichtfläche unter Berücksichtigung der Fertigungstoleranzen immer auf einer Kegelmantelfläche, die an einem der Dichtpartner ausgeführt ist, verläuft. Der Radiusmittelpunkt des Kugeloberflächensegmentes an einem der Dichtpartner liegt in der Ebene einer Spannschulter und auf der Mittelachse des Ventilkörpers, was eine Selbstausrichtung der Dichtpartner bei Axialverspannung zueinander begünstigt. Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann die axiale Position des Ventiles im Gehäuse der Verteilereinspritzpumpe beibehalten werden und bedarf keiner Modifikation. Taper angle and counterbore diameter on the control bushing and the corresponding one Ball radius on the valve body can be coordinated so that the effective sealing surface between these sealing partners, taking into account the Manufacturing tolerances always on a conical surface, which on one of the sealing partners is executed. The radius center of the spherical surface segment at one of the Sealing partner lies in the plane of a clamping shoulder and on the central axis of the Valve body, which is a self-alignment of the sealing partner with axial tension to each other favored. With the solution proposed according to the invention, the axial position of the Valves in the housing of the distributor injection pump are retained and do not require any Modification.
Die Montage der Dichtpartner innerhalb des Gehäuses der Verteilereinspritzpumpe erfolgt durch Fügen der Magnetventilbaugruppe in den Verteilerkörper, das Einschrauben einer Spannschraube zur Erzeugung einer die Dichtwirkung erzeugenden Axialkraft. Steuerbuchse und Ventilkörper sind jeweils an ihren einander zuweisenden Stirnseiten gehärtet und erfahren bei der Verspannung gegeneinander eine elastische Verformung, so dass eine Mehrfachmontage möglich ist. Der Hochdruckdichtring gemäß der Lösung aus dem Stande der Technik kann hingegen, da dieser eine plastische Verformung erfährt, nur einmal verwendet werden. Bei Demontage der Verteilereinspritzpumpe und anschließender Montage ist immer ein neuer, noch unverformter Hochdruckdichtring erforderlich. The sealing partners are installed within the housing of the distributor injection pump by inserting the solenoid valve assembly into the manifold, screwing one Clamping screw for generating an axial force that generates the sealing effect. The control bushing and valve body are each hardened on their mutually facing end faces and undergo elastic deformation when braced against each other, so that a Multiple assembly is possible. The high pressure sealing ring according to the solution from the stand the technology, on the other hand, can undergo plastic deformation only once be used. When disassembling the distributor injection pump and subsequent assembly a new, yet undeformed high-pressure sealing ring is always required.
Durch die Kombination verschiedener Geometrien an den Dichtpartnern besitzt das Magnetventil einen Freiheitsgrad, der eine selbsttätige Ausrichtung zur krafteinleitenden Spannschraubenstirnfläche während des Schraubvorgangs ermöglicht. Dadurch ist die Flächenpressung an Spannschulter bzw. Spannschraube und an den Dichtflächen der Dichtpartner gleichmäßig verteilt. Dies ist besonders günstig hinsichtlich der mechanischen Bauteilbelastung und der erzielbaren Dichtwirkung. Die Kugelkontur eines der Dichtpartner erzeugt bei Verformung im Verbund mit der kegelförmig verlaufenden Ausdrehung am anderen Dichtpartner eine ringförmige Anlage mit geringer Ringbreite. Dadurch ergibt sich aufgrund der hohen Flächenpressung eine geringe Druckunterwanderung und damit eine hohe Dichtwirkung. Durch die durchmesseraufweitende Keilwirkung des Ventilkörpers in der Steuerbuchsensenkung wird ein Stauchen der Steuerbuchse durch die aufgebrachte Axialkraft und die damit verbundene Kolbenspielreduzierung kompensiert. Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung zur Abdichtung eines Hochdruckraumes einer Verteilereinspritzpumpe ermöglicht die Beibehaltung sämtlicher Schnittstellengeometrien zwischen Magnetventil, Spannschraube und Verteilerkörper. This is due to the combination of different geometries on the sealing partners Solenoid valve a degree of freedom, which is an automatic alignment to the force-introducing Clamping screw face allows during the screwing process. This is the Surface pressure on the clamping shoulder or clamping screw and on the sealing surfaces of the Sealing partner evenly distributed. This is particularly favorable in terms of mechanical Component load and the achievable sealing effect. The spherical contour of one of the Sealing partner creates when deformed in conjunction with the tapered recess on other sealing partner an annular system with a small ring width. This results in due to the high surface pressure a low pressure infiltration and therefore one high sealing effect. Due to the widening effect of the valve body in The lowering of the control bush becomes an upsetting of the control bush by the applied one Axial force and the associated piston play reduction compensated. The Solution proposed according to the invention for sealing a high-pressure chamber Distributor injection pump enables all interface geometries to be retained between solenoid valve, clamping screw and distributor body.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend näher beschrieben. The invention is described in more detail below with the aid of the drawing.
Es zeigt: It shows:
Fig. 1 eine aus dem Stande der Technik bekannte Ausführungsvariante einer Verteilereinspritzpumpe mit plastisch verformtem Hochdruckdichtring und Fig. 1 is a known from the prior art variant of a distributor injection pump with plastically deformed high pressure sealing ring and
Fig. 2 die erfindungsgemäße Lösung mit an den Stirnseiten der miteinander zusammenwirkenden Dichtpartnern unterschiedlich ausgebildeten Geometrien. Fig. 2 shows the solution according to the invention with differently designed geometries on the end faces of the interacting sealing partners.
Fig. 1 ist der Darstellung einer aus dem Stande der Technik bekannten Verteilereinspritzpumpe entnehmbar, die einen plastisch verformten Hochdruckdichtring enthält. Fig. 1 showing a well-known from the prior art distributor injection pump can be removed, including a plastically deformed high-pressure sealing ring.
Eine Verteilereinspritzpumpe 1 gemäß der Darstellung in Fig. 1 umfasst eine Verteilerkörperbaugruppe 2. An der Außenumfangsfläche der Verteilerkörperbaugruppe 2 kann in eine ringförmige Nut ein O-Ring 3 eingelassen sein. In der Verteilerkörperbaugruppe 2 ist in eine Bohrung ein buchsenförmiger Körper 4, der als Steuerbuchse beschaffen sein kann, eingelassen. Der buchsenförmige Körper 4 in Gestalt einer Steuerbuchse umschließt einen Verteilerkolben 10 an dessen der Verteilerbaugruppe 2 abgewandten Ende ein Federteller 8 befestigt ist. Zwischen der Innenseite des Federtellers 8 und einer Stützfläche 9 an einer Seitenwand der Verteilerbaugruppe 2 ist ein hier als Spiralfeder ausgebildetes Vorspannelement 7 angeordnet. Mittels des Vorspannelementes 7 wird über den Federteller 8 eine Vorspannkraft auf den Verteilerkolben 10 ausgeübt, dessen dem Federteller 8 abgewandte Stirnseite einen Hochdruckraum 11 begrenzt. A distributor injection pump 1 as shown in FIG. 1 comprises a distributor body assembly 2 . An O-ring 3 can be embedded in an annular groove on the outer peripheral surface of the distributor body assembly 2 . In the distributor body assembly 2 , a bush-shaped body 4 , which can be designed as a control bushing, is embedded in a bore. The socket-shaped body 4 in the form of a control bushing encloses a distributor piston 10, to the end of which a spring plate 8 is fastened away from the distributor assembly 2 . Between the inside of the spring plate 8 and a support surface 9 on a side wall of the distributor assembly 2 , a biasing element 7, which is designed here as a spiral spring, is arranged. By means of the prestressing element 7 , a prestressing force is exerted on the distributor piston 10 via the spring plate 8 , the end face of which, facing away from the spring plate 8, delimits a high-pressure space 11 .
Der buchsenförmige Körper 4 umfasst eine erste Stirnseite 5, welcher einer Ventilkörperbaugruppe 13 zuweist, während die zweite Stirnseite 6 des buchsenförmigen Körpers 4 dem Federteller 8 zuweist. In der in Fig. 1 dargestellten aus dem Stande der Technik bekannten Ausgestaltung einer Verteilereinspritzpumpe ist innerhalb eines Ringraumes 19 ein verformter Hochdruckdichtring 12 aufgenommen. Die Verformung des Hochdruckdichtringes 12 erfolgt durch eine axiale Verspannung des buchsenförmigen Körpers 4 mit der Ventilkörperbaugruppe 13, die durch eine Spannschraube 16 aufgebracht wird. Die Spannschraube 16 liegt an einer Spannschulter des Ventilkörpers 13 an und stellt die Stirnfläche 15 der Ventilkörperbaugruppe 13 gegen die erste Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 an. Der zwischen den Stirnseiten 15 des Ventilkörpers 13 und der ersten Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 aufgenommene Hochdruckdichtring 12 wird durch die Axialkraft gequetscht und plastisch verformt. Bei der Axialkraftbeaufschlagung des aus Stahl gefertigten Hochdruckdichtringes 12 wird eine derart große Verformung des Hochdruckdichtringes 12 herbeigeführt, dass alle auftretenden Maß-, Form- und Lagetoleranzen an den Bauteilen 4 bzw. 13 ausgeglichen werden. Da das Material des Hochdruckdichtringes 12 jedoch über seine Fließgrenze hinausgehend mechanisch beansprucht wurde und bleibend verformt ist, ist die Wiederverwendung eines einmal gequetschten, d. h. plastisch verformten Hochdruckdichtringes 12 nach Demontage und anschließender Montage der Verteilerpumpe 1 nicht mehr möglich, d. h. es ist erforderlich, einen noch unverformten Hochdruckdichtring 12 zur Abdichtung des buchsenförmigen Körpers 4 und des Ventilkörpers 13 zu verwenden. The sleeve-shaped body 4 comprises a first face 5 , which faces a valve body assembly 13 , while the second face 6 of the sleeve-shaped body 4 faces the spring plate 8 . In the embodiment of a distributor injection pump known from the prior art shown in FIG. 1, a deformed high-pressure sealing ring 12 is accommodated within an annular space 19 . The high-pressure sealing ring 12 is deformed by axially bracing the bush-shaped body 4 with the valve body assembly 13 , which is applied by means of a clamping screw 16 . The clamping screw 16 lies against a clamping shoulder of the valve body 13 and sets the end face 15 of the valve body assembly 13 against the first end face 5 of the bush-shaped body 4 . The high-pressure sealing ring 12 received between the end faces 15 of the valve body 13 and the first end face 5 of the bush-shaped body 4 is squeezed and plastically deformed by the axial force. When the high-pressure sealing ring 12 made of steel is subjected to axial force, such a large deformation of the high-pressure sealing ring 12 is brought about that all occurring dimensional, shape and position tolerances on the components 4 and 13 are compensated for. However, since the material of the high-pressure sealing ring 12 has been mechanically stressed beyond its flow limit and is permanently deformed, it is no longer possible to reuse a squeezed, ie plastically deformed, high-pressure sealing ring 12 after disassembly and subsequent assembly of the distributor pump 1 , ie one is still required to use undeformed high-pressure sealing ring 12 for sealing the bush-shaped body 4 and the valve body 13 .
Eine plastische Verformung, d. h. eine radiale Aufweitung des Hochdruckdichtringes 12, verläuft im wesentlichen in den den Hochdruckdichtring 12 umgebenden Ringraum 19. An der Umfangsfläche der mittels der Spannschraube 16 verspannten Ventilkörperbaugruppe 13 sind ein erster Dichtring 17 und ein zweiter Dichtring 18 in axialem Abstand voneinander aufgenommen. In die Ventilkörperbaugruppe 13 ist ein Elektromagnet 14 eingelassen, dessen Magnetspulen in der Darstellung gemäß Fig. 1 angedeutet sind. Die Schraubverbindung zwischen der Verteilerkörperbaugruppe 2 und der in diese zur axialen Vorspannung der Ventilkörperbaugruppe 13 eingeschraubten Spannmutter 16 ist mit Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Axial zur Symmetrieachse des im wesentlichen rotationssymmetrisch ausgebildeten Ventilkörpers der Ventilkörperbaugruppe 13 ist ein mittels des Elektromagneten 14 betätigbares Steuerteil 21 angeordnet. Das Steuerteil 21, welches mit dem Anker des Elektromagneten 14 verbunden ist, führt bei Erregung der Magnetspulen des Elektromagneten 14 eine Hubbewegung entsprechend des Steuerteiles 22 innerhalb der Ventilkörperbaugruppe 13 aus. Plastic deformation, ie, a radial expansion of the high-pressure sealing ring 12, extends substantially in the high-pressure sealing ring 12 surrounding annulus 19th A first sealing ring 17 and a second sealing ring 18 are accommodated at an axial distance from one another on the peripheral surface of the valve body assembly 13 braced by means of the tension screw 16 . An electromagnet 14 is let into the valve body assembly 13 , the solenoid coils of which are indicated in the illustration according to FIG. 1. The screw connection between the distributor body assembly 2 and the clamping nut 16 screwed into it for the axial prestressing of the valve body assembly 13 is identified by reference numeral 20 . Axially to the axis of symmetry of the substantially rotationally symmetrical valve body, the valve body assembly 13 actuable by means of the electromagnet 14 the control member 21 is arranged. The control part 21 , which is connected to the armature of the electromagnet 14 , executes a lifting movement corresponding to the control part 22 within the valve body assembly 13 when the solenoid coils of the electromagnet 14 are excited.
Der Darstellung gemäß Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Lösung mit an Dichtpartnern ausgebildeten unterschiedlichen Geometrien zur Abdichtung einer Verteilereinspritzpumpe zu entnehmen. The illustration according to FIG. 2 shows the solution according to the invention with different geometries formed on sealing partners for sealing a distributor injection pump.
Im Unterschied zur Darstellung gemäß Fig. 1 enthält der Verbund von Verteilerköperbaugruppe 2 und Ventilkörperbaugruppe 13 gemäß der Darstellung in Fig. 2 keinen Hochdruckdichtring, der zwischen der ersten Stirnseite 5 des buchsenförmigen Köpers 4 und der Stirnseite 48 der Ventilkörperbaugruppe 13 bei dessen Axialkraftbeaufschlagung durch die Spannschraube 16 plastisch verformt wird. Die Dichtfunktion zur Abdichtung des Hochdruckraumes 11 zwischen Verteilerkolben 10 und der Ventilkörperbaugruppe 13 erfolgt durch diese Bauelemente selbst, deren Stirnseiten 5 bzw. 48 in unterschiedlichen Geometrien ausgebildet sind. In contrast to the illustration according to FIG. 1, the composite of distributor body assembly 2 and valve body assembly 13 according to the illustration in FIG. 2 does not contain a high-pressure sealing ring, which is located between the first end face 5 of the sleeve-shaped body 4 and the end face 48 of the valve body assembly 13 when the tensioning screw acts on it axially 16 is plastically deformed. The sealing function for sealing the high-pressure chamber 11 between the distributor piston 10 and the valve body assembly 13 takes place through these components themselves, the end faces 5 and 48 of which are formed in different geometries.
In einer bevorzugten Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung ist an der ersten Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 eine kegelige Ausdrehung 35 vorgesehen. Diese fertigungstechnisch einfach herzustellende Ausdrehung 35 umfasst in einem Kegelwinkel 37 verlaufende Kegelmantelflächen 36. Der Kegelwinkel 37 liegt im Winkelbereich zwischen 60° und ≤ 180°; besonders bevorzugt beträgt der Kegelwinkel 37 135°. In a preferred embodiment variant of the solution according to the invention, a conical recess 35 is provided on the first end face 5 of the bush-shaped body 4 . This recess 35 , which is easy to manufacture in terms of production technology, comprises conical lateral surfaces 36 extending in a cone angle 37 . The cone angle 37 is in the angular range between 60 ° and ≤ 180 °; the cone angle 37 is particularly preferably 135 °.
Demgegenüber ist die Stirnfläche 48 des den zweiten Dichtpartner darstellenden Ventilkörpers der Ventilkörperbaugruppe 13 als ein Kugeloberflächensegment 32 ausgebildet. Der Kugelradius 31 des Kugeloberflächensegmentes 32 ist mit Bezugszeichen 31 gekennzeichnet. Der Mittelpunkt 34 des Kugelradius 31 liegt auf der Achse der Ventilkörperbaugruppe 13 und in der Ebene 30, welche durch die Spannschulter 49 der Ventilkörperbaugruppe 13 verläuft. An der Spannschulter 49, die beispielsweise als Absatz am Umfang der Ventilkörperbaugruppe 13 ausgebildet sein kann, liegt die Spannschraube 16 an, mit welchem die Ventilkörperbaugruppe 13 gegen den buchsenförmigen Körper 4, z. B. eine Steuerbuchse, axial verspannt wird. In contrast, the end face 48 is formed of the second sealing partner representative valve body of the valve body assembly 13 as a ball surface segment 32nd The spherical radius 31 of the spherical surface segment 32 is identified by reference number 31 . The center point 34 of the spherical radius 31 lies on the axis of the valve body assembly 13 and in the plane 30 which runs through the clamping shoulder 49 of the valve body assembly 13 . On the clamping shoulder 49 , which can be formed, for example, as a shoulder on the circumference of the valve body assembly 13 , the clamping screw 16 rests, with which the valve body assembly 13 against the bush-shaped body 4 , for. B. a control bush is axially clamped.
Nach Montage des Elektromagneten 14 wird die Ventilkörperbaugruppe 13 in die zu ihrem - Außendurchmesser korrespondierende Bohrung der Verteilerbaugruppe 2 eingeschoben. Die in zwei Ringnuten der Ventilkörperbaugruppe 13 jeweils aufgenommenen ersten und zweiten Dichtringe 17 bzw. 18 liegen an der Begrenzungsfläche der Bohrung in der Verteilerbaugruppe 2 an. Nach Einschieben des vormontierten Ventilkörperbaugruppe 13 wird die Spannschraube 16 in ein Innengewinde der Verteilerbaugruppe 2 eingeschraubt und angezogen. Beim Anziehen der Spannschraube 16 legt sich diese an die Spannschulter 49 am Außenumfang der Ventilkörperbaugruppe 13 an und stellt die Ventilkörperbaugruppe 13 an die erste Stirnseite 5 des buchsenförmigen Köpers 4 an, an welchem eine kegelförmige Ausdrehung 35 vorgesehen ist. Die in Gestalt eines Kugeloberflächensegmentes 32 beschaffene Stirnseite 48 der die axiale Vorspannkraft übertragenden Ventilkörperbaugruppe 13 erzeugt bei Verformung im Verbund mit der kegeligen Ausdrehung 35 an der ersten Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 eine ringförmige Anlage mit geringer Ringbreite 39. Die ringförmige Anlage stellt eine Dichtfläche 38 im Kontaktbereich zwischen buchsenförmigem Körper 4 und der Stirnseite 48 der Ventilkörperbaugruppe 13 dar. Aufgrund der hohen Flächenpressung ergibt sich eine geringe Druckunterwanderung und damit eine hohe Abdichtwirkung in Bezug auf den Hochdruckraum 11, der von den Dichtpartnern 4 bzw. 13 durch Kontakt abgedichtet ist, ohne eines separaten Dichtelementes, wie z. B. den aus dem Stand der Technik bekannten (vergl. Darstellung gemäß Fig. 1) Hochdruckdichtring 12. After assembly of the electromagnet 14 , the valve body assembly 13 is inserted into the bore of the distributor assembly 2 corresponding to its outer diameter. The first and second sealing rings 17 and 18 , respectively received in two annular grooves of the valve body assembly 13 , bear against the boundary surface of the bore in the distributor assembly 2 . After inserting the pre-assembled valve body assembly 13 , the clamping screw 16 is screwed into an internal thread of the distributor assembly 2 and tightened. When the tensioning screw 16 is tightened, it rests on the tensioning shoulder 49 on the outer circumference of the valve body assembly 13 and places the valve body assembly 13 on the first end face 5 of the bush-shaped body 4 , on which a conical recess 35 is provided. The end face 48, which is in the form of a spherical surface segment 32 , of the valve body assembly 13, which transmits the axial preload force, produces an annular contact with a small ring width 39 on the first end face 5 of the bush-shaped body 4 when deformed in conjunction with the conical recess 35 . The annular abutment provides a sealing surface 38 in the contact area between buchsenförmigem body 4 and the end face 48 of the valve body assembly 13. Due to the high surface pressure, a low-pressure infiltration, and thus a high sealing action arises with respect to the high-pressure space 11 of the sealing partners 4 or 13 is sealed by contact without a separate sealing element, such as. B. the known from the prior art (see FIG. 1) high-pressure sealing ring 12th
Die Kombination verschiedener Geometrien an den einander kontaktierenden Stirnseiten 5 bzw. 48 vom buchsenförmigen Körper 4 und der Ventilkörperbaugruppe 13 erlaubt eine selbsttätige Ausrichtung zur krafteinleitenden Stirnfläche der Spannschraube 16 während des Schraubvorgangs. Dadurch ist die Flächenpressung an einer Spannschulter 49 der Ventilkörperbaugruppe 13, der Spannschraube 16 und im Bereich der Dichtfläche 38 zwischen der ersten Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 und dem Kugeloberflächensegment 32 an der Stirnseite gleichmäßig verteilt. Die gleichmäßige Verteilung der Flächenpressung ist besonders günstig hinsichtlich der erzielbaren Dichtwirkung und hinsichtlich der mechanischen Beanspruchung der Bauteile 4 bzw. 13. Der buchsenförmige Körper 4 und die Ventilkörperbaugruppe 13 werden im Bereich der Stirnseiten 5, 48 gehärtet, wobei die Dichtflächen im Dichtbereich 38 bei Einleitung der axialen Vorspannkraft mittels der Spannschraube elastisch verformt werden, so dass eine Mehrfachmontage möglich ist. The combination of different geometries on the mutually contacting end faces 5 and 48 of the socket-shaped body 4 and the valve body assembly 13 allows automatic alignment with the force-introducing end face of the tensioning screw 16 during the screwing process. As a result, the surface pressure on a clamping shoulder 49 of the valve body assembly 13 , the clamping screw 16 and in the region of the sealing surface 38 between the first end face 5 of the bush-shaped body 4 and the spherical surface segment 32 is distributed uniformly on the end face. The uniform distribution of the surface pressure is particularly favorable with regard to the sealing effect that can be achieved and with regard to the mechanical stress on components 4 and 13 . The sleeve-shaped body 4 and the valve body assembly 13 are hardened in the region of the end faces 5 , 48 , the sealing surfaces in the sealing region 38 being elastically deformed when the axial preload force is introduced by means of the clamping screw, so that multiple assembly is possible.
Ein weiterer vorteilhafter Effekt beim Einsatz mit unterschiedlichen Geometrien beschaffenen Dichtpartner 4 bzw. 13 liegt darin, dass die durchmesseraufweitende Keilwirkung der in die kegelförmige Ausdrehung 35 angestellten Ventilkörperbaugruppe 13 in den buchsenförmigen Körper 4 der Stauchung des buchsenförmigen Körpers 4 entgegenwirkt und einer unzulässigen Kolbenspielreduzierung in Bezug auf den vom buchsenförmigen Körper 4 umschlossen Verteilerkolben 10 entgegenwirkt. A further advantageous effect when used with different geometries beschaffenen sealing partner 4 and 13 is that the diameter on widening wedge effect of the employed in the conical recess 35 the valve body assembly counteracts 13 in the sleeve-type body 4 of the compression of the sleeve-like body 4 and an impermissible piston play reduction with respect to counteracts the distributor piston 10 enclosed by the socket-shaped body 4 .
In einer anderen Ausführungsvariante der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung kann die kegelförmige Ausdrehung 35 anstatt am buchsenförmigen Körper 4 auch an der Stirnseite 48 der über die Spannschraube 16 vorgespannten Ventilkörperbaugruppe 13 eingelassen sein. Dementsprechend kann die erste Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 (Steuerbuchse) anstelle einer kegeligen Ausdrehung 35 mit einem Kugeloberflächensegment 32 versehen sein. In another embodiment variant of the solution proposed according to the invention, the conical recess 35 can also be inserted on the end face 48 of the valve body assembly 13 pretensioned by means of the clamping screw 16 instead of on the socket-shaped body 4 . Accordingly, the first end face 5 of the socket-shaped body 4 (control socket) can be provided with a spherical surface segment 32 instead of a conical recess 35 .
In der Ventilkörperbaugruppe 13, in deren dem buchsenförmigen Körper 4 abgewandten Bereich die Magnetspule des Elektromagneten 14 aufgenommen ist, ist darüber hinaus eine Steuerteilbohrung 40 vorgesehen, in welcher das Steuerteil 21 hin und her bewegbar ist. Die Steuerteilbohrung 40 läuft in einen Hohlraum 1 innerhalb der Ventilkörperbaugruppe 13 aus, in welchem ein Federelement 42 aufgenommen ist. Ein Ende des Federelementes 42 liegt an einer Scheibe 43 im Hohlraum 41 an, während das diesem Ende gegenüberliegende Ende des Federelementes 42 an der Stirnseite des Steuerteiles 21 anliegt. Über eine vom Hochdruckraum 11, der über die erste Stirnseite 5 des buchsenförmigen Körpers 4 und die an diese angestellte Stirnseite 48 mit Kugeloberflächensegment 32 der Ventilkörperbaugruppe 13 abgedichtet ist, verläuft eine Hochdruckbohrung 44, über welche der Hochdruck in einem das Steuerteil 21 umgebenden Steuerraum 47 ansteht. Am Steuerraum 47 ist ein Sitz 45 des Steuerteiles 21 ausgebildet, welches je nach axialer Hubbewegung 22 des Steuerteiles 21 verschlossen bzw. freigegeben wird. Unterhalb des Sitzes 45 des Steuerteiles 21 im Ventilkörper 13 zweigt eine Austrittsbohrung 46 ab, über welche die abgesteuerte Fluidmenge in einen Ringraum 19 einströmt, der in der Ventilkörperbaugruppe 2 die Stirnseite 48 der Ventilkörperbaugruppe 13 umgebend ausgebildet ist. In the valve body assembly 13 , in the area facing away from the socket-shaped body 4, the magnetic coil of the electromagnet 14 is accommodated, a control part bore 40 is also provided, in which the control part 21 can be moved back and forth. The control part bore 40 runs into a cavity 1 within the valve body assembly 13 , in which a spring element 42 is received. One end of the spring element 42 lies against a disk 43 in the cavity 41 , while the end of the spring element 42 opposite this end lies against the end face of the control part 21 . Via a high-pressure chamber 11 , which is sealed with the ball-end surface segment 32 of the valve body assembly 13 via the first end-face 5 of the socket-shaped body 4 and the end-face 48 employed thereon, a high-pressure bore 44 runs through which the high-pressure is present in a control chamber 47 surrounding the control part 21 , A seat 45 of the control part 21 is formed on the control chamber 47 and is closed or released depending on the axial stroke movement 22 of the control part 21 . Below the seat 45 of the control part 21 in the valve body 13 branches off an outlet bore 46 , via which the discharged amount of fluid flows into an annular space 19 , which is formed in the valve body assembly 2 surrounding the end face 48 of the valve body assembly 13 .
Mit der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung, die Stirnseiten axial zueinander zu
verspannender Bauteile 4 bzw. 13 einer Verteilereinspritzpumpe 1 in unterschiedlichen
Geometrien auszubilden, kann ein separates Dichtelement in Gestalt eines
Hochdruckdichtringes 12 entfallen. Andererseits ist durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung
gewährleistet, dass die Schnittstellengeometrien zwischen dem Magnetventil 14, der
Spannschraube 16 und der Verteilerkörperbaugruppe 2 im wesentlichen unverändert bleiben und
keinerlei Modifikationen bedürfen.
Bezugszeichenliste
1 Verteilereinspritzpumpe
2 Verteilerkörperbaugruppe
3 O-Ring
4 Steuerbuchse
5 erste Stirnseite Steuerbuchse
6 zweite Stirnseite Steuerbuchse
7 Federelement
8 Federteller
9 Stützfläche
10 Verteilerkolben
11 Hochdruckraum
12 Hochdruckdichtring
13 Ventilkörperbaugruppe
14 Elektromagnet
15 Stirnfläche Ventilkörper
16 Spannschraube
17 erster Dichtring
18 zweiter Dichtring
19 Ringraum
20 Schraubverbindung
21 Steuerteil
22 Axialbewegung des Steuerteiles
30 Spannschulter-Ebene
31 Kugelradius
32 Kugeloberflächensegment
33 Mittelachse Ventilkörper
34 Mittelpunkt Kugelradius
35 kegelförmige Ausdrehung
36 Kegelmantelfläche
37 Kegelwinkel
38 Dichtfläche
39 Ringdurchmesser
40 Steuerteilbohrung
41 Hohlraum
42 Federelement
43 Scheibe
44 Hochdruckbohrung
45 Sitz Steuerteil
46 Austrittsbohrung
47 Steuerraum
48 Stirnseite
49 Spannschulter
With the solution proposed according to the invention of designing the end faces of components 4 or 13 of a distributor injection pump 1 to be clamped axially relative to one another in different geometries, a separate sealing element in the form of a high-pressure sealing ring 12 can be dispensed with. On the other hand, the solution proposed according to the invention ensures that the interface geometries between the solenoid valve 14 , the clamping screw 16 and the distributor body assembly 2 remain essentially unchanged and do not require any modifications. REFERENCE SIGNS LIST 1 distributor injection pump
2 manifold assembly
3 O-ring
4 control socket
5 First face of the control socket
6 second front of control socket
7 spring element
8 spring plates
9 support surface
10 distributor pistons
11 high pressure room
12 high pressure sealing ring
13 valve body assembly
14 electromagnet
15 end face of valve body
16 clamping screw
17 first sealing ring
18 second sealing ring
19 annulus
20 screw connection
21 control section
22 Axial movement of the control part
30 tension shoulder level
31 ball radius
32 spherical surface segment
33 Central axis valve body
34 Center point ball radius
35 conical recess
36 conical surface
37 cone angle
38 sealing surface
39 ring diameter
40 control section bore
41 cavity
42 spring element
43 disc
44 high pressure bore
45 seat control unit
46 exit bore
47 control room
48 end face
49 instep shoulder
Claims (12)
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