DE102005055360A1 - Check valve and injector with hydraulic translator - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Rückschlagventil vorgeschlagen, dessen Lebensdauer und Betriebssicherheit gegenüber herkömmlichen Rückschlagventilen mit kugelförmigem Ventilglied deutlich erhöht ist.A check valve is proposed whose service life and operational reliability are significantly increased compared to conventional check valves with a spherical valve member.
Description
Stand der TechnikState of technology
Die Erfindung betrifft ein Rückschlagventil mit einem Ventilglied, mit einem Ventilsitz und mit einer Ventilfeder, wobei sich die Ventilfeder einenends gegen das Ventilglied und anderenends gegen ein Widerlager abstützt.The The invention relates to a check valve with a valve member, with a valve seat and with a valve spring, with the valve spring at one end against the valve member and at the other end supported against an abutment.
Derartige Rückschlagventile, bei denen das Ventilglied als Kugel ausgebildet ist, sind aus dem Stand der Technik hinlänglich bekannt.such Check valves, where the valve member is formed as a ball, are out of the state the technology is sufficient known.
Diese Rückschlagventile sind für viele Anwendungen geeignet, jedoch gibt es insbesondere beim Einsatz in Injektoren mit hydraulischem Druckübersetzer, wie sie bei modernen Kraftstoffeinspritzsystemen für Brennkraftmaschinen eingesetzt werden, Anwendungsfälle, in denen sich die herkömmlichen Rückschlagventile als nicht haltbar genug erwiesen haben.These check valves are for Many applications are suitable, but there are especially in use In injectors with hydraulic pressure booster, as in modern Fuel injection systems for Internal combustion engines are used, applications, in which are the traditional ones check valves proved not to be durable enough.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde Rückschlagventile bereitzustellen, welche auch bei extrem hohen Drücken einsetzbar sind und deren Lebensdauer auch bei großer Schalthäufigkeit hoch ist.Of the Invention is the object of providing check valves, which also at extremely high pressures can be used and their life even at high switching frequency is high.
Diese Aufgabe wird bei einem Rückschlagventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass das Ventilglied als Hülse ausgebildet ist, dass die Hülse in einer Bohrung axial verschiebbar geführt wird, und dass die Hülse eine mit dem Ventilsitz zusammenwirkende Kuppe aufweist.These Task is at a check valve solved according to the preamble of claim 1, characterized in that the valve member as Sleeve formed is that the sleeve is guided axially displaceably in a bore, and that the sleeve a having cooperating with the valve seat dome.
Vorteile der ErfindungAdvantages of invention
Anders als bei dem aus dem Stand der Technik bekannten kugelförmigen Ventilglied wird das erfindungsgemäße Ventilglied in einer Bohrung axial verschiebbar geführt, so dass das Ventilglied nicht seitlich ausweichen kann und immer an derselben Stelle des Ventilsitzes auf diesen auftrifft, wenn es sich in die Schließstellung bewegt. Dadurch wird eine sehr gute Abdichtung erzielt und gleichzeitig der Verschleiß verringert.Different as in the known from the prior art spherical valve member becomes the valve member according to the invention guided axially displaceably in a bore, so that the valve member can not move sideways and always in the same place of Valve seat impinges on these when it is in the closed position emotional. This achieves a very good seal and at the same time the wear is reduced.
Bei herkömmlichen Rückschlagventilen führt das seitliche Ausweichen des Ventilglieds in der geöffneten Stellung des Rückschlagventils dazu, dass erst beim Auftreffen des Ventilglieds auf dem Ventilsitz das Ventilglied durch den Ventilsitz wieder zentriert wird. Dies führt zu einer Relativbewegung zwischen Ventilglied und Ventilsitz. Diese Relativbewegung verursacht Verschleiß und verkürzt die Lebensdauer von Ventilsitz und Ventilglied erheblich.at usual check valves does that lateral deflection of the valve member in the open position of the check valve to that only when the valve member hits the valve seat the valve member is centered by the valve seat again. This leads to a relative movement between the valve member and the valve seat. These Relative movement causes wear and shortens valve seat life and valve member considerably.
Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn eine Kuppe des Ventilglieds kalottenförmig und/oder kegelförmig ausgebildet ist. Durch die kalottenförmige Ausbildung der Kuppe können die Vorteile eines kugelförmigen Ventilglieds auch bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil genutzt werden.It has proved to be advantageous when a dome of the valve member dome and / or conical is trained. Due to the dome-shaped formation of the dome can the advantages of a spherical Valve member are also used in the check valve according to the invention.
In weiterer vorteilhafter Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass an dem der Kuppe abgewandten Ende der Hülse eine Sacklochbohrung vorgesehen ist, die zur Aufnahme der Ventilfeder dient. Dadurch ist auch die Ventilfeder in radialer Richtung fixiert und kann nicht seitlich ausweichen. Diese Maßnahme erhöht die Lebensdauer der Ventilfeder bei dem erfindungsgemäßen Rückschlagventil deutlich.In further advantageous supplement The invention provides that on the opposite side of the dome End of the sleeve a blind hole is provided for receiving the valve spring serves. As a result, the valve spring is fixed in the radial direction and can not dodge sideways. This measure increases the life of the valve spring the check valve according to the invention clear.
Es hat sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Sacklochbohrung ein Ende der Ventilfeder in radialer Richtung spielfrei aufnimmt. Dadurch kann keine Relativbewegung zwischen dem Ende der Ventilfeder und der Sacklochbohrung beziehungsweise der Hülse des Ventilglieds auftreten. Infolgedessen kann auch kein Verschleiß zwischen dem Ende der Ventilfeder und dem Ventilglied auftreten.It has proved to be particularly advantageous when the blind hole one end of the valve spring in the radial direction receives free of play. As a result, no relative movement between the end of the valve spring and the blind hole or the sleeve of the valve member occur. As a result, no wear between the end of the valve spring and the valve member occur.
Um das möglichst rasche Öffnen des erfindungsgemäßen Rückschlagventils zu ermöglichen, ist Vorteilhafterweise in der Hülse mindestens eine in Strömungsrichtung hinter der Kuppe angeordnete Verbindungsbohrung vorgesehen, die einen durchmesserreduzierten Abschnitt der Hülse mit der Sacklochbohrung verbindet.Around the possible open quickly the check valve according to the invention to enable Advantageously in the sleeve at least one in the flow direction Provided behind the crest connection hole provided a reduced diameter portion of the sleeve with the blind hole combines.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Hülse mindestens eine Längsnut aufweist, die sich über die gesamte Länge der Hülse erstreckt. Durch die mindestens eine Längsnut kann bei geöffnetem Rückschlagventil Kraftstoff an der Hülse vorbei durch das erfindungsgemäße Rückschlagventil strömen.alternative it is also possible that the sleeve at least a longitudinal groove that is over the entire length the sleeve extends. Through the at least one longitudinal groove can be opened check valve Fuel on the sleeve passing through the check valve according to the invention stream.
Vorteilhafterweise ist ebenfalls vorgesehen, dass ein Widerlager der Ventilfeder eine Ausnehmung aufweist, und dass die Ausnehmung ein Ende der Ventilfeder in radialer Richtung spielfrei aufnimmt. Dadurch lassen sich auch an dem Widerlager die oben genannten Vorteile einer spielfreien Aufnahme der Ventilfeder realisieren.advantageously, is also envisaged that an abutment of the valve spring a Has recess, and that the recess one end of the valve spring receives in the radial direction without play. This can also be done on the abutment the above advantages of a backlash-free Realization of the valve spring.
Gleichzeitig ist es vorteilhaft, das Widerlager als Hubanschlag auszubilden. Dadurch kann gewährleistet werden, dass die Ventilfeder nur um einen bestimmten Betrag zusammengedrückt wird, wenn das Ventilglied vom Ventilsitz abhebt. Durch die Begrenzung des Federwegs mit Hilfe des Hubanschlags wird somit die Beanspruchung der Ventilfeder im Betrieb reduziert und begrenzt, was deren Lebensdauer erhöht.simultaneously it is advantageous to form the abutment as a stroke stop. This can be guaranteed be that the valve spring is compressed only by a certain amount, when the valve member lifts off the valve seat. By the limitation the spring travel with the help of the stroke stop is thus the stress the valve spring in operation reduces and limits what their life elevated.
Um den gewünschten Öffnungshub einstellen zu können, ist das Widerlager in der Bohrung in axialer Richtung fixiert. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass in der Bohrung eine Umfangsnut ausgebildet ist, und dass in der Umfangsnut ein Sprengring oder ein Seegerring vorgesehen ist, welcher das Widerlager in axialer Richtung fixiert. Alternativ ist es auch möglich, das Widerlager mit dem Bauteil, welches das Ventilglied aufnimmt, insbesondere einem Druckübersetzerkolben eines hydraulischen Übersetzers eines Injektors, zu verstiften oder zu verschweißen.In order to set the desired opening stroke, the abutment is fixed in the bore in the axial direction. This can be there, for example be done by that in the bore, a circumferential groove is formed, and that in the circumferential groove, a snap ring or a snap ring is provided, which fixes the abutment in the axial direction. Alternatively, it is also possible for the abutment with the component which receives the valve member, in particular a pressure booster piston of a hydraulic booster of an injector to pin or welded.
Die eingangs genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß auch bei einem Rückschlagventil mit einem kugelförmigen Ventilglied und mit einem Hubanschlag dadurch gelöst, dass der Hubanschlag als Hülse ausgebildet ist, dass der Hubanschlag eine Längsbohrung aufweist, und dass ein Durchmesser der Längsbohrung des Hubanschlags kleiner als ein Durchmesser des Ventilglieds ist.The The object mentioned above is also according to the invention in a check valve with a spherical Valve member and with a stroke stop solved by that the stroke stop as a sleeve is formed, that the stroke stop has a longitudinal bore, and that a diameter of the longitudinal bore the stroke stop is smaller than a diameter of the valve member.
Dadurch, dass das Ventilglied in geöffnetem Zustand von der Längsbohrung des Hubanschlags, die selbstverständlich auch angefast sein kann, zentriert wird, trifft das Ventilglied des erfindungsgemäßen Rückschlagventils genau mittig auf dem Ventilsitz auf, wenn das Rückschlagventil wieder schließt, so dass ein nennenswerter Verschleiß zwischen Ventilsitz und Ventilglied nicht feststellbar ist. Außerdem kann bei diesem Ausführungsbeispiel auf eine Ventilfeder verzichtet werden, was die Herstellungskosten und den Bauraumbedarf des erfindungsgemäßen Rückschlagventils erheblich reduziert. Durch die verringerten Massen spricht dieses Rückschlagventil besonders schnell an.Thereby, that the valve member in the open state from the longitudinal bore the stroke stop, which of course can be chamfered, centered meets the valve member of the check valve according to the invention exactly centered on the valve seat when the check valve closes again, so that a significant wear between Valve seat and valve member is not detected. In addition, can in this embodiment to dispense with a valve spring, which the manufacturing costs and considerably reduces the space requirement of the check valve according to the invention. Due to the reduced masses speaks this check valve very fast at.
Um den Hub des Ventilglieds einzustellen, wird der Hubanschlag Vorteilhafterweise in der Bohrung in axialer Richtung fixiert.Around To adjust the stroke of the valve member, the stroke stop is Advantageously fixed in the hole in the axial direction.
Um das den Kraftstoff bei geöffnetem Ventilglied an dem Ventilglied und dem Hubanschlag vorbei beziehungsweise hindurchzuführen, ist an dem Hubanschlag eine Verbindungsbohrung vorgesehen, die mindestens einen durchmesserreduzierten Abschnitt des Hubanschlags mit der Längsbohrung verbindet. Alternativ ist es auch möglich, dass Längsnuten vorgesehen werden, die sich über die gesamte Länge der Hülse erstrecken.Around that the fuel when open Valve member on the valve member and the stroke stop over or pass therethrough, is provided at the stroke stop a connection bore, the at least a reduced diameter portion of the stroke stop with the longitudinal bore combines. Alternatively, it is also possible that longitudinal grooves be provided, which is about the entire length the sleeve extend.
Das erfindungsgemäße Rückschlagventil ist besonders vorteilhaft bei einem Injektor mit einem hydraulischen Druckübersetzer für eine Brennkraftmaschine einsetzbar.The Check valve according to the invention is particularly advantageous in an injector with a hydraulic Pressure intensifier for one Internal combustion engine used.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Zeichnung, deren Beschreibung und den Patentansprüchen entnehmbar. Alle in der Zeichnung, deren Beschreibung in den Patentansprüchen beschriebenen Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention are the subsequent drawing, the description and the claims can be removed. All in the drawing, the description thereof described in the claims features can be essential to the invention both individually and in any combination.
Zeichnungendrawings
Es zeigenIt demonstrate
Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments
In
In
der Bohrung
In
der Hülse
An
dem der Kuppe
Damit
bei geöffnetem
Rückschlagventil,
das heißt
wenn die Hülse
In
dem Teil der Hülse
In
dem Teil der Hülse
Das
in
In
der Mitte des Widerlagers
Das
Widerlager
Um
die Verformung und damit auch die mechanische Belastung der Ventilfeder
In
Bei
dem Ausführungsbeispiel
gemäß
In
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist das Ventilglied als Kugel
Bei
diesem Ausführungsbeispiel
ist ein hülsenförmiger Hubanschlag
Bei
geöffnetem
Rückströmventil
ist die Längsbohrung
Die
Befestigung und Fixierung des Hubanschlags
In
Der
Hochdruckraum
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |