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Stand der
Technik
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Aus
der Veröffentlichung „Dieselmotor-Management", 2., aktualisierte
und erweiterte Auflage, Viehweg 1998, Braunschweig; Wiesbaden, ISBN 3-528-03873-X,
S. 270 9 ist ein Druckregelventil
bekannt. Das Druckregelventil wird an einer Hochdruckpumpe eingesetzt,
vergleiche S. 267, Bild 7 derselben Veröffentlichung. Das Druckregelventil
umfasst ein Kugelventil, welches einen kugelförmig ausgebildeten Schließkörper enthält. Innerhalb
des Druckregelventils ist ein Anker aufgenommen, der einerseits
von einer Druckfeder beaufschlagt ist und dem andererseits ein Elektromagnet
gegenüberliegend
angeordnet ist. Der Anker des Druckregelventils ist zur Schmierung
und zur Kühlung
von Kraftstoff umspült.
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Ist
das Druckregelventil nicht angesteuert, so steht der im Hochdruckspeicherraum
oder am Ausgang der Hochdruckpumpe anliegende hohe Druck über den
Hochdruckzulauf am Druckregelventil an. Da der stromlose Elektromagnet
keine Kraft ausübt, überwiegt
die Hochdruckkraft gegenüber
der Federkraft einer Druckfeder, so dass das Druckregelventil öffnet und
dieses je nach geförderter
Kraftstoffmenge mehr oder weniger geöffnet bleibt.
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Wird
das Druckregelventil hingegen angesteuert, d. h. wird der Elektromagnet
bestromt, wird der Druck im Hochdruckkreis erhöht. Dazu wird zusätzlich zur
durch die Druckfeder ausgeübten
Kraft eine magnetische Kraft erzeugt. Das Druckregelventil wird
geschlossen, bis zwischen der Hochdruckkraft einerseits und der
Federkraft sowie der Magnetkraft andererseits ein Kräftegleichgewicht
vorliegt. Die magnetische Kraft des Elektromagneten ist proportional
zum Ansteuerstrom I der Magnetspule innerhalb des Druckregelventils.
Der Ansteuerstrom I kann durch Taktung (Pulsweitenmodulation) variiert
werden.
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Gemäß der oben
genannten Veröffentlichung
Seite 270, Bild 7 wird das Druckregelventil in die Hochdruckpumpe
zum Beispiel eingeschraubt. Dabei tritt das Problem auf, dass die
notwendige, exakte Kennlinie p = f(I), wobei mit I der Ansteuerstrom des
Elektromagneten bezeichnet ist für q . =
const. Der Luftspalt L wird bei der Demontage des Druckregelventils
in einen Aufnahmekörper,
hier zum Beispiel eine Hochdruckpumpe, eingestellt. Abhängig vom
Luftspalt L stellt sich die Kennlinie des Druckregelventils p =
f(I) ein. Die geforderte Toleranz der genannten Kennlinie p = f(I)
des Druckregelventils wird in einem Prüfpunkt eingestellt, der durch
einen ausgewählten
Wert für
den Ansteuerstrom I der Spule des Elektromagneten definiert ist.
In diesem Prüfpunkt
wird eine Drucktoleranz ±Δp des Druckregelventils
ermittelt. Je kleiner diese Toleranz ausfällt, eine um so bessere Regelqualität hinsichtlich
des Ansteuerverhaltens des Druckregelventils ist erzielbar und desto
genauer spricht das Druckregelventil auf Druckschwankungen zwischen
Hochdruckseite und Niederdruckseite an. Da der Luftspalt L abhängig von der
Montagequalität
ist und bei bisherigen Vorgehen nur mit größerem Aufwand eingestellt werden
kann, hängt
im Prüfpunkt
sich einstellende Drucktoleranz ±Δp in erheblichem Maße von der
Güte der
Montage des Druckregelventils an einer Hochdruckpumpe oder einem
anderen mit hohem Druck beaufschlagten Bauteil ab.
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DE 102 14 084 A1 bezieht
sich auf ein einstellbares Druckregelventil für Kraftstoffeinspritzsysteme.
Das Kraftstoffeinspritzsystem umfasst einen Hochdruckspeicherraum,
der über
ein Hochdruckförderaggregat
mit unter hohem Druck stehenden Kraftstoff beaufschlagt ist und
der Kraftstoffinjektoren mit Kraftstoff versorgt. Dem Hochdruckförderaggregat
ist ein Druckregelventil zugeordnet, das zwischen einer Hochdruckseite
und einer Niederdruckseite angeordnet ist und ein Ventilelement
umfasst, welches über eine
elektrische Stelle ansteuerbar ist. Das Druckregelventil umfasst
eine Gehäusekomponente,
die einen verformbaren Bereich enthält, über den bei Montage des Druckregelventils
an einem Aufnahmekörper
ein Spalt L zwischen Flächen
einer elektrisch ansteuerbaren Stellenanordnung einstellbar ist.
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Bei
Hochdruckeinspritzsystemen wie, z. B. einem Common-Rail-System für Kraftfahrzeuge,
wird im Zusammenhang mit dem Zweistellerkonzept ein Druckregelventil
verwendet, welches die Aufgabe hat, den dynamischen Druckabbau bei
leckfreien Injektoren, so zum Beispiel mittels eines Piezoaktors angesteuerten
Kraftstoffinjektoren im unteren Drehzahl- und Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine
eine sehr gute Druckregelung bei niedrigen Drücken zu ermöglichen. Diese ist durch allein
auf der Saugseite eines Hochdruckförderaggregates wirksame Regelungen
nicht in der erforderlichen Güte
realisierbar. Bei Nutzfahrzeugen sind bisher die genannten lekagenfreien
Injektoren nicht im Einsatz, was bedeutet, dass der Druckabbau in
diesem Anwendungsfall nur über
die systemimmanente Leckage der Kraftstoffinjektoren erfolgt. Ein
aus dem Stand der Technik bekanntes Druckregelventil (1)
hat die Eigenschaft, im stromlosen Zustand vollständig geöffnet zu
sein, um die Befüllung
des Hochdruckspeichers auch nach Abstellen der Verbrennungs kraftmaschine
und damit einen schnellen Wiederstart der Verbrennungskraftmaschine
sicherzustellen. Für Nutzfahrzeuge
ist eine solche Lösung
von der Kundenseite her nicht akzeptabel, da zum Beispiel bei Auftreten
eines elektrischen Fehlers wie zum Beispiel eines Kabelabfalls dieses
Kraftstoffeinspritzsystem drucklos wird und damit ein sofortiges
Abstellen der Verbrennungskraftmaschine zur Folge hat. Dies ist
wegen der hohen geforderten Fahrzeugverfügbarkeit nicht zulässig.
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Offenbarung der Erfindung
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Angesichts
des aufgezeigten technischen Problems und der aus dem Stand der
Technik bekannten Lösungen
liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Druckregelventil
für den Einsatz
in Hochdruckspeichereinspritzsystemen insbesondere für Nutzfahrzeuge
bereitzustellen, welches eine Notfahrfunktion gewährleistet.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass am Druckregelventil oder am Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail)
ein Rückschlagventil
eingesetzt wird, dessen Öffnungsrichtung
von der Niederdruckseite zur Hochdruckseite gerichtet ist und welches
eine Verbindung des niederdruckseitigen Kraftstoffrücklaufes
mit dem Hochdruckbereich des Hochdruckspeichers ermöglicht, wenn
der durch die Abkühlung
im Hochdruckspeicher entstehende Unterdruck dieses Rückschlagventil öffnet und
damit die Befüllung
des Hochdruckspeichers sicherstellt. Damit ist immer die vollständige Befüllung des
Hochdruckspeichers sichergestellt. Wird im Hochdruckspeicher durch
das den Hochdruckspeicher beaufschlagende Hochdruckförderaggregat,
wie zum Beispiel die Kraftstoffhochdruckpumpe, Hochdruck, d. h.
Systemdruck aufgebaut, so schließt das Rückschlagventil den Hochdruckbereich gegen
den niederdruckseitigen Rücklauf
ab.
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Das
die Niederdruckseite von der Hochdruckseite des Hochdruckspeichers
trennende Rückschlagventil
kann in die Wand des Hochdruckspeicherraumes (Common-Rail) integriert
sein oder lässt sich
auch in einer Grundplatte des Druckregelventils unterbringen. Entscheidend
für die
Einbaustelle des Rückschlagventils
ist der Umstand, dass durch das Rückschlagventil die Hochdruckseite
und die Niederdruckseite des Hochdruckspeicherraums in eine Richtung,
d. h. von der Niederdruckseite in Richtung auf die Hochdruckseite
von Kraftstoff durchströmbar ist
und somit eine ständige
Befüllung
des Hohlraumes des Kraftstoffhochdruckspeichers (Common-Rail) gewährleistet
ist. Bei dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Druckregelventil sind im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik
bekannten Lösung
der Wirksinn des Elektromagneten und der Schließfeder vertauscht. Dies bedeutet,
dass der Elektromagnet des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Druckregelventils
eine Kraft in Öffnungsrichtung in
Bezug auf ein den Hochdruckspeicherraum an einer Stirnseite verschließendes Schließelement
aufbringt, während
eine einen Ankerbolzen, der das Schließelement beaufschlagt, beaufschlagende Schließfeder in
Bezug auf das Schließelement
in Schließrichtung
wirkt. Bei der Abkühlung
des Hochdruckspeicherkörpers
entsteht in diesem ein Unterdruck, wodurch das Ventil öffnet und
ein Nachströmen
von Kraftstoff aus dem Niederdruckbereich in den Hochdruckspeicherkörper nach
sich zieht. Damit ist beim Systemwiederstart immer eine vollständige Füllung des
Hochdruckspeicherkörpers
sichergestellt und somit ein schnellerer Start möglich.
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Zeichnung
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 ein
aus dem Stand der Technik bekanntes Druckregelventil, bei dem der
Elektromagnet in Schließrichtung
wirkt und ein Federelement in Öffnungsrichtung
wirkt,
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2 eine
Prinzipskizze des in 1 dargestellten Druckregelventils,
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3 ein
Druckregelventil mit vertauschter Wirkrichtung von durch die Elektromagnetspule
erzeugter Magnetkraft und durch eine Schließfeder aufgebrachter Schließkraft,
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4 eine
Prinzipskizze des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Druckregelventils mit in Öffnungsrichtung
wirkendem Elektromagneten und in Schließrichtung wirkender Schließfeder und
einer schematisch dargestellten Einbauposition eines Rückschlagventils
und
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5 einen
Schnitt durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene
Druckregelventil gemäß der Prinzipskizze
in 4 und
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5.1 ein in einen Sitzring integriertes Ventil
zur Befüllung
des Hochdruckspeichers.
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Ausführungsvarianten
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1 ist
ein aus dem Stand der Technik bekanntes Druckregelventil zu entnehmen,
bei dem ein Elektromagnet in Schließrichtung in Bezug auf ein Schließelement
wirkt und eine den Anker des Druckregelventils beaufschlagende Druckfeder
in Öffnungsrichtung
in Bezug auf das Schließelement wirkt.
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1 zeigt
ein Druckregelventil 10, welches eine Magnetspule 26 aufweist,
die über
einen elektrischen Anschluss 12 mit Steckeranschluss bestrombar
ist. Das Druckregelventil 10 gemäß der Darstellung in 1 umfasst
ein Gehäuse 14,
welches über einen
Dichtring 16 gegen den elektrischen Anschluss 12 abgedichtet
ist. Im Gehäuse 14 des
Druckregelventils 10 ist eine Druckfeder 18 aufgenommen,
welche einen Ankerbolzen 20 umschließt und eine Ankerplatte 22 in Öffnungsrichtung
beaufschlagt. Der Ankerplatte 22 gegenüberliegend befindet sich am Stecker 12 ein
Anschlag 24. Im Gehäuse 14 des Druckregelventils 10 gemäß der Darstellung
in 1 ist die bereits erwähnte Magnetspule 26 aufgenommen.
Eine Stirnseite 28 der Ankerplatte 22 und eine Stirnseite 30 des
Gehäuses 14 weisen
einander zu, wobei der Abstand zwischen diesen beiden Stirnseiten 28, 30 den
Hubweg des Ankerbolzens 20 bei Bestromung der Magnetspule 26 definiert.
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Der
Ankerbolzen 20 ist in einer Ankerbohrung 32 des
Gehäuses 14 des
Druckregelventils 10 verschiebbar.
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Das
Gehäuse 14 des
Druckregelventils 10 ist mittels eines Gewindes 52 mit
einem Hochdruckspeicher 34 verschraubt. Im Gehäuse 14 des
Druckregelventils 10 sind beidseits eines Hohlraums 40 Niederdruckbohrungen 36 ausgebildet,
die in einen Rücklauf 38 münden, über den
niederdruckseitig Kraftstoff in einen Tank eines Kraftfahrzeugs
zurückströmt. Im Gehäuse 14 ist
innerhalb einer Aufnahme 44 ein Sitzring 42 angeordnet.
Im Sitzring 42 ist ein Sitz 50 für ein Schließelement 48 ausgebildet,
welches in der Darstellung gemäß 1 kugelförmig ausgebildet ist.
Im Hochdruckspeicher 34 (Common-Rail) ist ein rohrförmig ausgebildeter
Hohlraum 46 ausgebildet, in welchem unter Systemdruck stehender
Kraftstoff bevorratet wird. Der Systemdruck des Kraftstoffs wird über ein
den Hochdruckspeicher 34 beaufschlagendes Hochdruckförderaggregat
wie zum Beispiel eine Hochdruckpumpe aufgebaut, die in der Darstellung gemäß 1 nicht
wiedergegeben ist, mit dem Hochdruckspeicher 34 jedoch
verbunden ist.
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Bei
dem in 1 dargestellten Druckregelventil 10 verliert
im Falle eines Fehlers wie zum Beispiel eines Kabelabfalls am elektrischen
Anschluss 12 der im Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 bevorratete
Kraftstoff den für
die Einspritzung erforderlichen Druck. Dies wird dadurch verursacht,
dass im Falle eines Stromloswerdens der Magnetspule 26 die
Ankerplatte 22 den Ankerbolzen 20 und damit das hier
kugelförmig
ausgebildete Schließelement 48 nicht
in Schließrichtung
beaufschlagt, sondern die Druckfeder 18 die Ankerplatte 22 gegen
den Anschlag 24 am elektrischen Anschluss 12 stellt,
so dass das Schließelement 48 öffnet und
der im Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 gespeicherte Druck
in den niederdruckseitigen Hohlraum 40 abgebaut wird und
von dort über
die Niederdruckbohrungen 36 in den Rücklauf 38 zum Tank
des Fahrzeugs abströmt.
Mithin kann mit der in 1 dargestellten Ausführungsvariante
des Druckregelventils 10 im Falle eines Fehlers wie zum
Beispiel einem Kabelabfall das gesamte Kraftstoffeinspritzsystem
drucklos werden, was zum sofortigen Abstellen der Verbrennungskraftmaschine
führt,
was aus Verfügbarkeitsgründen bei
Nutzfahrzeuganwendungen nicht hinnehmbar ist.
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2 zeigt
in schematischer Weise die Wirkrichtungen des Elektromagneten und
der Druckfeder im Ausführungsbeispiel
gemäß 1.
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Aus
der Darstellung gemäß 2 geht
hervor, dass die in 1 dargestellte Magnetspule 26 den
Ankerbolzen 20 in eine erste Wirkrichtung 62 beaufschlagt,
wodurch das Schließelement 48 in
den Sitzring 42 gestellt wird. Die im Ausführungsbeispiel gemäß 1 dargestellte
Druckfeder 18 wirkt in einer ersten Wirkrichtung 60.
Wird die Magnetspule 26 stromlos, wird die erste Wirkrichtung 62 der
Magnetkraft aufgehoben und das Schließelement 48 öffnet aufgrund
der in der ersten Wirkrichtung 60 wirkenden Federkraft
der Ventilfeder der Druckfeder 18, so dass der Raum 46,
in welchem unter Systemdruck stehender Kraftstoff bevorratet ist, über die
Niederdruckbohrungen 36 drucklos wird, da das Schließelement 48 offensteht.
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Der
Darstellung gemäß 3 ist
ein Prinzipschaltbild eines Druckregelventils entnehmbar, bei dem
die Wirkrichtungen des Elektromagneten und der Ventilfeder im Vergleich
zur Darstellung gemäß 2 umgekehrt
sind.
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Gemäß des in 3 dargestellten
schematischen Schaubildes wirkt die Magnetspule 26 gemäß der Darstellung
in 1 in eine zweite Wirkrichtung 72, d.
h. in Bezug auf das Schließelement 48 in Öffnungsrichtung.
Demgegenüber
wirkt die Druckfeder 18 in Bezug auf das Schließelement 48 in
Schließrichtung,
so dass bei einem Stromloswerden der Magnetspule 26 (vgl.
Darstellung gemäß 1)
unkontrolliertes Abströmen
des im Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 bevorrateten
Kraftstoffvolumens in die Niederdruckbohrungen 36 und damit
in den Rücklauf 38 zum
Tank des Fahrzeugs unterbunden ist. Eine Wiederbefüllung des
Hohlraumes 46 gemäß der Darstellung
in 3 ist mit der dort dargestellten thematischen
Prinzipstruktur jedoch nicht möglich.
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Der
Darstellung gemäß 4 ist
eine schematische Prinzipskizze des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Druckregelventils zu entnehmen.
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Aus
der Darstellung gemäß 4 geht
hervor, dass der in die Magnetspule 26 eines nachfolgend
eingehender beschriebenen Druckregelventils 80 mit umgekehrtem
Wirksinn einen Elektromagneten 26 aufweist, der in die
zweite Wirkrichtung 72, d. h. in Bezug auf das Schließelement 48 in Öffnungsrichtung
wirkt. Demgegenüber
wird durch eine nachfolgend eingehender beschriebene Schließfeder eine Schließkraft aufgebracht,
die in der Darstellung gemäß 4 in
die zweite Wirkrichtung 70 verläuft, d. h. das Schließelement 48 in
Schließrichtung
beaufschlagt und damit in den Sitz im Sitzring 42 stellt.
Bei einem Stromloswerden der Magnetspule 26 ist somit sichergestellt,
dass das im Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 bevorratete,
unter Systemdruck stehende Kraftstoffvolumen nicht unkontrolliert
in die Niederdruckbohrungen 36 und damit in den Rücklauf 38 zum
Tank des Fahrzeugs zurückströmt. Zwischen dem
Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 und der
Niederdruckseite – hier
angedeutet durch die Niederdruckbohrungen 36 – ist ein
Rückschlagventil 74 integriert.
Das Rückschlagventil
hat eine Öffnungsrichtung,
die vom Niederdruckbereich zum Hochdruckbereich, d. h. zum Hohlraum 46 im
Hochdruckspeicher 34 gerichtet ist. Demnach wird das Rückschlagventil 74 bei
Druckbeaufschlagung des Hohlraumes 46 des Hochdruckspeichers 34 in
Richtung auf den Niederdruck verschlossen, wohingegen bei Abkühlung des
Hochdruckspeichers 34 bzw. des in dem Hohlraum 46 bevorrateten
Kraftstoffvolumens und der durch die damit verbundene Volumenabnahme
des Kraftstoffes entstehende Unterdruck – bei Abstellen der Verbrennungskraftmaschine – ein Einströmen von
Kraftstoff von der Niederdruckseite über das Rückschlagventil 74 in
den Hohlraum 46 ermöglicht.
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Der
Darstellung gemäß 5 ist
ein Schnitt durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Druckregelventil
mit vertauschtem Wirksinn von einer Schließfeder und eines Elektromagneten
detaillierter zu entnehmen.
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Ein
in 5 dargestelltes Druckregelventil 80 ist über das
Gewinde 52 mit dem hier rohrförmig ausgebildeten Hochdruckspeicher 34 (Common-Rail)
verschraubt. Im Gehäuse 14 des
Druckregelventils 80 mit umgekehrtem Wirksinn ist die Magnetspule 26 aufgenommen,
deren elektrische Anschlüsse 12 jeweils
von Dichtringen 82 umschlossen sind. Im Gehäuse 14 des
Druckregelventils 80 mit umgekehrtem Wirksinn befinden
sich darüber
hinaus ein eine Ankerbolzenplatte 86 umschließende Ankerbolzenaufnahme 98 sowie
eine eine Schließfeder 84 umschließende Schließfederaufnahme 100.
Die Ankerbolzenaufnahme 98 und die Schließfederaufnahme 100 sind
durch einen Spalt 92 voneinander getrennt. Ein Spaltabstand 94 zwischen
den einander zuweisenden Stirnseiten der Ankerbolzenaufnahme 98 und
der Schließfederaufnahme 100 ist
durch Bezugszeichen 94 gekennzeichnet. Im Gehäuse 14 ist in
der Ankerbohrung 32 der Ankerbolzen 20 geführt, der
einerseits mit der bereits erwähnten
Ankerbolzenplatte 86 versehen und andererseits an seiner dem
Sitz ring 42 zuweisenden Seite eine Abflachung 90 aufweist.
Die Abflachung 90 liegt dem in 5 kugelförmig dargestellten
Schließelement 48 gegenüber. Im
Gehäuse 14 des
Druckregelventils 80 mit umgekehrtem Wirksinn gemäß der Darstellung
in 5 ist darüber
hinaus innerhalb der Aufnahme 44 der Sitzring 42 angeordnet,
in dem der Sitz 50 durch das kugelförmig ausgebildete Schließelement 48 ausgebildet
ist. Eine Hochdruckseite des Sitzringes 42 ist durch Bezugszeichnung 102 identifiziert,
eine Niederdruckseite des Sitzringes 42, die den Hohlraum 40 im
Gehäuse 14 zuweist,
ist durch Bezugszeichen 104 identifiziert.
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Die
sowohl der Schließfederaufnahme 100 als
auch teilweise von der Ankerbolzenaufnahme 98 umschlossene
Schließfeder 84 wird über ein
Vorspannelement 96 vorgespannt. Über dieses Vorspannelement 96,
an welchem sich ein Ende der Schließfeder 84 abstützt, kann
die auf die Ankerbolzenplatte 86 des Ankerbolzens 20 wirkende,
in die zweite Wirkrichtung 70 wirkende Federkraft, die durch
die Schließfeder 84 aufgebracht
wird, eingestellt werden. Das andere Ende der Schließfeder 84 stützt sich
auf der Ankerbolzenplatte 86 des Ankerbolzens 20 ab.
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In
der Darstellung gemäß 5 befindet
sich das Rückschlagventil 74 in
der Wand des rohrförmig ausgebildeten
Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail). Das Rückschlagventil 74 weist
ein hier kugelförmig
ausgebildetes Schließelement 108 auf, welches über eine
Feder 106 beaufschlagt ist. Die Feder 106 kann,
wie in 5 dargestellt, durch einen eingepressten Ring
fixiert werden, so dass die Feder 106 nur kleine Federkräfte aufbringen
muss. In 5.1 ist eine Ausführungsvariante
der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung
gezeigt, in der die Komponenten des Ventils 74, ausgeführt als
Rückschlagventil,
zwischen Hochdruckbereich und Niederdruckbereich, das kugelförmige Schließelement 108 und
die durch einen Ring fixierte Feder 106 in dem Sitzring 42 integriert
ausgebildet sind und ebenfalls eine Befüllmöglichkeit des Hohlraums 46 bereitstellen.
Durch das Rückschlagventil 74 in
der Wand des Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail) wird die Kraftstoffströmung vom
unter Systemdruck stehenden Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 in Richtung
eines niederdruckseitigen Hohlraumes 112 unterbunden, da
das in der Darstellung gemäß 5 kugelförmig ausgebildete
Schließelement 108 in
seinen Sitz 110 in der Wand des Hochdruckspeichers 34 gedrückt wird.
Andererseits wird mit dem Rückschlagventil 74 erreicht,
dass bei abkühlendem
Kraftstoff und abgestellter Verbrennungskraftmaschine über den
niederdruckseitigen Hohlraum 112 eine Befüllung des
in diesem Falle nicht mit Systemdruck beaufschlagten Hohlraums 46 über das
Rückschlagventil 74 vom
niederdruckseitigen Hohlraum 112 aus erfolgt. Das Rückschlagventil 74 wird
durch den sich im Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 bei
Abkühlung
des darin enthaltenen Kraftstoffes einstellenden Unterdruck geöffnet, wodurch
eine Befüllung
des Hohlraumes 46 des Hochdruckspeichers 34 über den niederdruckseitigen
Hohlraum 112 aus möglich
ist. Wird bein Anlassen der Verbrennungskraftmaschine im Hohlraum 46 durch
die über
die Verbrennungskraftmaschine beim Durchdrehen angetriebene Hochdruckpumpe
Systemdruck aufgebaut, so wird über
das Rückschlagventil 74 der
Hohlraum 46 von dem niederdruckseitigen Hohlraum 112 dadurch
getrennt, dass das hier kugelförmig
ausgebildete Schließelement 108 des
Rückschlagventils 74 in
seinen Sitz 110 in der Wand des Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail)
gedrückt
wird.
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In
der Darstellung gemäß 5 ist
das Rückschlagventil 74 in
der Wand des Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail) ausgebildet.
Alternativ ist es auch möglich,
das in 5 dargestellte Rückschlagventil 74 auch
in der Grundplatte 42 des Druckregelventils 80 mit
umgekehrtem Wirksinn unterzubringen. Für den Einbauort des Rückschlagventils 74 ist
allein maßgebend,
dass durch dieses der Systemdruck führende Hohlraum 46 des
Hochdruckspeichers 34 von der Niederdruckseite des Druckregelventils 80 mit
umgekehrtem Wirksinn derart getrennt ist, dass sich eine Öffnungsrichtung
des Rückschlagventils 74 von
der Niederdruckseite zur Hochdruckseite ergibt.
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Das
in 5 dargestellte Druckregelventil 80 mit
umgekehrtem Wirksinn wird in vorteilhafter Weise bei Kraftfahrzeug-
oder Nutzfahrzeuganwendungen eingesetzt, bei welchem leckagefreie
Kraftstoffinjektoren, die beispielsweise mittels eines Piezoaktors
angesteuert werden, eingesetzt werden. Wird die Magnetspule 26 des
in 5 dargestellten Druckregelventils 80 mit
umgekehrtem Wirksinn stromlos, was zum Beispiel durch einen Kabelabfall auftreten
kann, so wird über
die Schließfeder 84,
die in der zweiten Wirkrichtung 70 auf das kugelförmig ausgebildete
Schließelement 48 wirkt,
sichergestellt, dass er im Hohlraum 46 bevorratete Kraftstoff
nicht über
das geöffnete
Schließelement 48 in
den niederdruckseitigen Hohlraum 40 im Gehäuse 14 und
von dort über
die Niederdruckbohrungen 36 in den in 1 dargestellten
niederdruckseitigen Rücklauf 38 abströmt. Damit
ist bei einem Kabelabfall sichergestellt, dass im Hohlraum 46 unter
Systemdruck stehender Kraftstoff bevorratet bleibt, so dass eine
Notfahrfunktion des mit einem Hochdruckspeichereinspritzsystem mit
dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Druckregelventil 80 ausgestattet, erhalten bleibt.
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Durch
die Schließfeder 84 wird
zum einen der Ankerbolzen 20 in die zweite Wirkrichtung 70 beaufschlagt,
so dass das Schließelement 48 in
seinem Sitz 50 im Sitzring 42 verbleibt. Ferner
wird durch das entweder in der Wand des Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail)
eingelassene Rückschlagventil 74 oder
das in eine Grundplatte des Druckregelventils 80 mit umgekehrtem
Wirksinn eingelassene Ventil 74 sichergestellt, dass im
Falle des Stromloswerdens der Magnetspule 26 Kraftstoff
in den Hohlraum 46 des Hochdruckspeichers 34 (Common-Rail)
aus dem Niederdruckbereich 112 nachströmen kann, wenn sich das Kraftstoffvolumen
z. B. durch Abkühlung verringert
und damit im Hochdruckspeichervolumen ein Unterdruck entsteht.