DE10302863B3 - Hydraulic coupler for piezo-injectors in motor vehicle with improved filling, has piston side wall region deformable outwards near end facing inside of housing, and inside of region connected to hollow volume - Google Patents

Abstract

The device has a coupler housing (3) in which first and second pistons (15,17) are movably arranged with guide gaps (26) between piston and housing guide surfaces and a hollow volume (10') connecting the pistons filled with hydraulic coupling fluid in operation that at least partly fills the guide gaps. At least one piston side wall can be deformed outwards near its end facing the inside of the housing; the inside of this region (25) is connected to the hollow volume.

Description

Die Erfindung betrifft einen hydraulischen Koppler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein solcher Koppler ist durch DE 199 46 833 A1 bekannt.The invention relates to a hydraulic coupler according to the preamble of claim 1. Such a coupler is through DE 199 46 833 A1 known.

Derartige Koppler werden insbesondere in der Kraftfahrzeugtechnik bei Dieselmotoren verwendet, um die von einem Piezo-Aktor erzeugte Kraft und Bewegung unabhängig von Temperaturschwankungen spielfrei auf das Betätigungselement eines Ventils zu übertragen. Die Spielfreiheit zwischen Aktor und aktorseitigem Kolben sowie zwischen dem Ventilelement und dem ventilseitigen Kolben wird beispielsweise dadurch ermöglicht, dass die beiden Kolben des Kopplers durch vorgespannte Federn gegen den Aktor bzw. gegen das Ventilelement gepresst werden. Das Volumen zwischen den beiden Kolben ist mit Kraftstoff gefüllt, dadurch entsteht eine hydraulische Kopplung zwischen den Kolben. Ändert sich z.B. in Folge von Temperaturänderungen der Abstand zwischen Aktor und Ventilelement, so ändert sich der Abstand zwischen den beiden Kopplerkolben in gleicher Weise. Dadurch wird die Längenänderung kompensiert und die spielfreie Kopplung bleibt erhalten. Die Änderung des Kraftstoffvolumens im Koppler erfolgt durch Ein- oder Ausströmen von Kraftstoff aus dem ebenfalls mit Kraftstoff gefüllten Raum, welcher den Koppler umgibt.Such couplers are used in particular used in automotive engineering for diesel engines force and movement generated by a piezo actuator independent of Temperature fluctuations without play on the actuating element of a valve transferred to. The backlash between the actuator and the piston on the actuator side between the valve element and the valve-side piston, for example thereby enables that the two pistons of the coupler are biased against the Actuator or pressed against the valve element. The volume between the two pistons is filled with fuel, thereby there is a hydraulic coupling between the pistons. E.g. changes as a result of temperature changes the distance between the actuator and the valve element changes the distance between the two coupler pistons in the same way. This will change the length compensated and the backlash-free coupling is retained. The change of the fuel volume in the coupler is caused by the inflow or outflow of fuel from the space also filled with fuel, which contains the coupler surrounds.

Die hier als erster Kolben beziehungsweise zweiter Kolben bezeichneten Kolben werden in der Praxis in der Weise bezeichnet, dass der aktorseitige Kolben als „Kolben" bezeichnet wird, und der ventilseitige Kolben als „Ventilkolben" bezeichnet wird.Here as the first piston or second Pistons called pistons are called in practice in such a way that the actuator-side piston is referred to as "piston" and the valve-side Piston is referred to as a "valve piston".

Zum Betätigen des Ventils übt der Aktor eine Kraft auf den ihm zugeordneten Kolben aus, und diese Kraft wirkt auf den im genannten Hohlraum vorhandenen Kraftstoff, (auch als Kopplervolumen bezeichnet). Der Druck, der dabei im Kopplervolumen aufgebaut wird, bewirkt wiederum eine Kraft auf den ventilseitigen Kolben und betätigt damit das Ventilelement. Dieser Druck führt aber auch dazu, dass infolge des nun vorhandenen Druckgefälles zwischen dem Raum innerhalb und außerhalb des Kopplers eine geringe Kraftstoffmenge über die Führungsspalte aus dem Hohlraum (Kopplervolumen) entweicht. Um die volle Funktionsfähigkeit des Injektors (Einspritzvorrichtung für den Dieselkraftstoff oder anderen Kraftstoff in einen Zylinder des Verbrennungsmotors) zu gewährleisten, muss die aus den Führungsspalten beim Aufbauen des Drucks entwichene Kraftstoffmenge in den Pausen zwischen zwei Einspritzvorgängen innerhalb kurzer Zeit (normalerweise innerhalb der Zeit einer Nockenwellenumdrehung) wieder vollständig dem Kopplervolumen zugeführt werden. Dieses Wiederbefüllen erfolgt durch den Druck des den Koppler umgebenden Kraftstoffs, der mindestens den Atmosphärendruck aufweist, üblicherweise aber durch zusätzliche Maßnahmen auf höheren Werten gehalten wird (beispielsweise 10 bar). Um diesen Druck nutzen zu können, bewirkt die Vorspannkraft der Feder des ventilseitigen Kolbens eine Druckabsenkung gegenüber dem Umgebungsdruck des Kopplers, und zwar so lange, bis die entwichene Kraftstoffmenge wieder eingeströmt ist. Durch das Druckgefälle zwischen dem Raum innerhalb und außerhalb des Kopplers entsteht nun eine Strömung von außen nach innen durch die Führungsspalte und Kraftstoff strömt wieder in das Kopplervolumen ein.The actuator exercises to operate the valve a force on the piston associated with it, and this force acts on the fuel present in the cavity, (also referred to as coupler volume). The pressure built up in the coupler volume is in turn causes a force on the valve-side piston and operated thus the valve element. However, this pressure also means that as a result of the existing pressure drop a little between the space inside and outside the coupler Amount of fuel above the leadership column escapes from the cavity (coupler volume). To ensure full functionality of the injector (injector for the diesel fuel or other fuel into a cylinder of the internal combustion engine) guarantee, must be from the leadership columns amount of fuel escaping during the breaks during pressure build-up between two injections within a short time (usually within one camshaft revolution) complete again supplied to the coupler volume become. This refill takes place through the pressure of the fuel surrounding the coupler, which is at least atmospheric pressure usually has but by additional activities on higher Values is maintained (for example 10 bar). To use this pressure to be able causes the biasing force of the spring of the valve-side piston to lower the pressure compared to the Ambient pressure of the coupler until the amount of fuel escaped poured in again is. Because of the pressure drop between the space inside and outside the coupler now a flow of Outside inside through the guide column and fuel flows back into the coupler volume.

Beim Druckaufbau im Kopplervolumen wird das Kopplergehäuse infolge der hohen auftretenden Drücke leicht gedehnt, wodurch sich die Höhe der Führungsspalte vergrößert. Diese Vergrößerung der Höhe erleichtert das schnelle Entweichen von Kraftstoff aus dem Kopplervolumen durch die Führungsspalte nach außen. In den Pausen zwischen Einspritzvorgängen übt der Aktor dagegen keinen Druck auf den ihm zugeordneten Kolben aus, folglich ist der Druck innerhalb des Kraftstoffs des Kopplers verringert und die Führungsspalte weisen wieder Ihre ursprüngliche Geometrie mit nicht vergrößerter Spalthöhe auf. Die Führungsspalte setzen also dem Befüllen des Kopplervolumens einen höheren Widerstand entgegen als dem Entleeren. Dadurch ergibt sich ein noch ungünstigeres Verhältnis zwischen Betätigungszeit und notwendiger Pausenzeit des Kopplers beziehungsweise Ventils beziehungsweise Einspritzvorgangs als es das Verhältnis der Druckdifferenz beim Entleeren und Befüllen vermuten lässt.When pressure builds up in the coupler volume becomes the coupler housing slightly stretched due to the high pressures that occur, thereby yourself the height the leadership column increased. This Increased height easier the rapid escape of fuel from the coupler volume the leadership column outward. In contrast, the actuator does not practice during the pauses between injection processes Pressure on the piston assigned to it, hence the pressure reduced within the fuel of the coupler and the guide column revert to your original Geometry with not increased gap height. The leadership column so put the filling of the coupler volume is higher Resistance to emptying. This results in a still unfavorable relationship between operating time and necessary pause time of the coupler or valve or injection process than it is the ratio of Pressure difference during emptying and filling suggests.

Aufgabe der Erfindung ist es das Zeitintervall, das für das Befüllen des Kopplervolumens zwecks Rückführung der beim vorherigen Druckaufbau durch die Führungsspalte entwichenen Kraftstoffmenge benötigt wird, im Verhältnis zu verkürzen und/oder den für die Befüllung erforderlichen Umgebungsdruck zu senken.The object of the invention is that Time interval that for filling of the coupler volume for the purpose of returning the amount of fuel escaped through the guide column during the previous build-up of pressure needed will, in proportion shorten and / or the for the filling lower the required ambient pressure.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Zur einfachen Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Koppler gemäß Patentanspruch 1 vorgeschlagen. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten. Es wird durch einfache geometrische Änderungen an einem oder beiden Kolben erreicht, das ein Führungsspalt oder mehrere Führungsspalte sich beim Betätigen des Aktors verengt anstatt erweitert. Dadurch, dass der in dem Hohlraum herrschende Druck hinter die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand geführt wird, bewirkt dieser Druck eine Verformung der genannten Seitenwand nach außen. Hierdurch wird der Führungsspalt bei Erhöhung des Drucks verkleinert.According to the invention, a coupler is used to achieve this task in a simple manner according to claim 1 suggested. Further developments according to the invention are in the subclaims contain. It is made by simple geometric changes to one or both Piston reached that a guide gap or more leadership columns yourself when pressing of the actuator narrows instead of expanded. Because of that in the cavity prevailing pressure behind the inside of the outside deformable trained area of the side wall, this pressure causes a deformation of the side wall mentioned to the outside. This will make the guide gap at increase reduced the pressure.

Dadurch setzen die Führungsspalte dem Entleeren des Kopplervolumens einen deutlich höheren Widerstand entgegen als bei den heutigen Kopplern, wohingegen der Widerstand beim Wiederbefüllen im Vergleich zu den heutigen Kopplern im Wesentlichen unverändert ist. Folglich reduziert sich das während der Betätigung des Ventils durch den Aktor aus dem Kopplervolumen entweichende Kraftstoffvolumen und daher reduziert sich auch die für das Wiederbefüllen erforderliche Zeit. Alternativ kann die beschriebene Lösung auch genutzt werden, um die heute übliche Wiederbefüllzeit bei deutlich geringerem Druck des Kraftstoffs, der das Kopplergehäuse umgibt, zu erreichen. Ebenso ist ein Kompromiss zwischen verringertem Kraftstoffdruck in der Umgebung des Kopplers und verringerter Befüllzeit möglich.As a result, the guide gaps significantly increase the emptying of the coupler volume their resistance to that of today's couplers, whereas the resistance when refilling is essentially unchanged compared to today's couplers. As a result, the volume of fuel escaping from the coupler volume during the actuation of the valve by the actuator is reduced and therefore the time required for refilling is also reduced. Alternatively, the solution described can also be used in order to achieve the refilling time that is customary today with a significantly lower pressure of the fuel that surrounds the coupler housing. A compromise between reduced fuel pressure in the vicinity of the coupler and reduced filling time is also possible.

Heutige Koppler weisen bereits gegenüber den im Patentanspruch 1 genannten Merkmalen zahlreiche weitere Merkmale auf, die solche Koppler besonders nützlich für den beschriebenen Anwendungsfall bei Verbrennungsmotoren machen. So ist im allgemeinen eine kleine Baugröße wünschenswert, sowie eine sehr zuverlässige, preisgünstige Fertigung mit hoher Genauigkeit bei großen Stückzahlen, was dazu führt, dass der Querschnitt der Kolben im Allgemeinen kreisförmig ist und somit die Führungsflächen im Kopplergehäuse für die Kolben durch Bohren hergestellt werden können, so dass Drehen und Bohren als Verfahren anwendbar sind. Es soll allerdings bemerkt werden, dass durch spezielle Drehverfahren ein elliptischer Querschnitt in ziemlich einfacher Weise erzielt werden kann.Today's couplers already point towards the features mentioned in claim 1 numerous other features on which such couplers are particularly useful for the application described with internal combustion engines. So is generally a small one Size desirable, as well as a very reliable, inexpensive manufacturing with high accuracy at large Numbers, which leads to, that the cross section of the pistons is generally circular and thus the guide surfaces in coupler for the Pistons can be made by drilling, so turning and drilling are applicable as a method. However, it should be noted that through special turning processes an elliptical cross-section can be achieved in a fairly simple manner.

Schließlich sind bei derartigen bekannten Kopplern, wie auch bevorzugt bei konkreten Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Kopplern, die beiden Kolben linear und gleichachsig hintereinander angeordnet, und das zwischen diesen vorgesehene, die Kopplung bewirkende Volumen an Kraftstoff ist möglichst klein bemessen, weil der Kraftstoff eine Volumenelastizität aufweist, die bei übermäßig großem Hohlraum zu unerwünschten Verzögerungen der Ventilbetätigung führen könnte.Finally, in such known couplers, as also preferred in concrete embodiments of couplers according to the invention, the two pistons are arranged linearly and coaxially one behind the other, and the volume provided between them and effecting the coupling of fuel is possible small in size because the fuel has a volume elasticity, those with an excessively large cavity to undesirable delays the valve actuation to lead could.

Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Kopplers sind in den 3-5 der schematischen Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend beschrieben und erläutert. Es zeigen:Embodiments of the coupler according to the invention are in the 3 - 5 the schematic drawing and are described and explained below. Show it:

1 einen Längsschnitt durch einen herkömmlichen Koppler mit zwei linear hintereinander angeordneten Kolben mit unterschiedlichem Durchmesser, 1 2 shows a longitudinal section through a conventional coupler with two pistons of different diameters arranged linearly one behind the other,

2a die Einzelheit II in 1 vergrößert bei betätigtem Aktuator, also erhöhtem Druck, 2a the detail II in 1 enlarged when the actuator is actuated, i.e. increased pressure,

2b die in 2a gezeigte Anordnung bei anschließend nicht betätigtem Aktuator, also wieder abgesenktem Druck (Wiederbefüllung durch die Führungsspalte) 2 B in the 2a Arrangement shown with the actuator not subsequently actuated, that is to say the pressure is reduced again (refilled through the guide column)

3 eine Darstellung im Längsschnitt einer ersten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kopplers mit einer Einsenkung in dem Kolben mit dem größeren Durchmesser, in die der andere Kolben eintritt. 3 a representation in longitudinal section of a first embodiment of a coupler according to the invention with a depression in the piston with the larger diameter, into which the other piston enters.

4a den Bereich IV in 3 vergrößert bei betätigtem Aktuator (erhöhtem Druck), 4a the area IV in 3 enlarged when the actuator is actuated (increased pressure),

4b die Anordnung der 4a bei nichtbetätigtem Aktuator und somit wieder abgefallenem Druck mit Wiederbefüllung durch die Führungsspalte, 4b the arrangement of the 4a when the actuator is not actuated and the pressure drops again with refilling through the guide column,

5 ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Kopplers, bei dem die in 3 und 4 gezeigten Maßnahmen und zusätzlich in jedem der beiden Kolben ein Einstich, der der Kontur der Außenwandung des jeweiligen Kolbens folgt, vorhanden sind. 5 a third embodiment of a coupler according to the invention, in which the in 3 and 4 Measures shown and in addition in each of the two pistons there is a recess which follows the contour of the outer wall of the respective piston.

In 1 weist ein hydraulischer Koppler 1 ein Kopplergehäuse 3 auf, in dem ein erster zylindrischer Kolben 5 und ein zweiter zylindrischer Kolben 7 linear hintereinander verschiebbar gelagert sind, wobei der erste Kolben 5 einen größeren Durchmesser hat als der zweite Kolben 7 und in der Endansicht vom Kolben 7 her dieser mit seiner Außenwandung radial innerhalb des Querschnitts des Kolbens 5 liegt. Dem Kolben 5 ist eine zylindrische Führungsfläche 6 und dem Kolben 7 eine zylindrische Führungsfläche 8 des Kolbengehäuses 3 zugeordnet. Zwischen den genannten Führungsflächen und den zylindrischen Flächen der Kolben bestehen funktional zwingend notwendige Führungsspalte. (Vergleiche die Erläuterung zu 2). Eine auf den Kolben 6 von oben her einwirkende Kraft wird auf den Kolben 7 mittels einer Flüssigkeit, insbesondere Dieselkraftstoff, übertragen, die einen Hohlraum 10 im Bereich zwischen den beiden Kolben sowie die Führungsspalte ausfüllt. Wegen der unterschiedlichen Querschnittsfläche bewirkt der Koppler vom Kolben 5 auf den Kolben 7 eine Kraftuntersetzung mit Verschiebeweg-Übersetzung.In 1 has a hydraulic coupler 1 a coupler housing 3 on in which a first cylindrical piston 5 and a second cylindrical piston 7 are linearly displaceable one behind the other, the first piston 5 has a larger diameter than the second piston 7 and in the end view of the piston 7 forth this with its outer wall radially within the cross section of the piston 5 lies. The piston 5 is a cylindrical guide surface 6 and the piston 7 a cylindrical guide surface 8th of the piston housing 3 assigned. Between the guide surfaces mentioned and the cylindrical surfaces of the pistons there are functionally necessary guide gaps. (Compare the explanation 2 ). One on the piston 6 Force acting from above is exerted on the piston 7 by means of a liquid, especially diesel fuel, transferred to a cavity 10 in the area between the two pistons and the guide gap. Because of the different cross-sectional area, the coupler acts from the piston 5 on the piston 7 a power reduction with displacement translation.

Der in den 2a und 2b vergrößert dargestellte Bereich II in 1 zeigt, dass beim Antrieb des Kolbens 5 in Richtung auf den anderen Kolben hin eine Erhöhung des Drucks im Hohlraum 10 und in den mit diesem verbundenen Führungsspalten 11 und 12 auftritt, wobei dieser hohe Druck dazu führt, dass das Kopplergehäuse 3 radial gedehnt und dass folglich der Führungsspalt 11 im Bereich seines unteren Endes in der Höhe (Dicke) vergrößert wird. Bei durch Antrieb des Kolbens 5 erhöhtem Druck in dem Hohlraum 10 setzt somit der Führungsspalt 11 einem Entweichen des Treibstoffs (Strömungspfeil 11-a) aus dem Hohlraum 10 durch den Führungsspalt 11 hindurch nach außen (oberes Ende des Kopplergehäuses in 1) einen geringeren Widerstand entgegen als den ursprünglichen Abmessungen der Führungsspalte entspricht. Pro Zeiteinheit und Überdruckeinheit entweicht also mehr Kraftstoff als bei Druckentlastung (1, 2b, Strömungspfeil 11-b) pro gleicher Zeiteinheit und Unterdruckeinheit nachströmen kann, denn bei Druckentlastung nimmt der Führungsspalt 11 praktisch sofort wieder seine ursprüngliche Form und die ursprünglichen Abmessungen an, so dass wegen des nun gegenüber dem Hochdruckzustand verkleinerten Spalthöhe das Wiedereinströmen von Treibstoff von außerhalb des Kopplergehäuses, das im betriebsbereitem Zustand von unter Druck stehendem Kraftstoff umgeben ist, langsamer erfolgt als das Ausströmen multipliziert mit dem Verhältnis aus Überdruck bei Betätigen des Aktors und Unterdruck in der Betätigungspause. Es sind weitere Strömungspfeile 12-a und 12-b gezeigt.The one in the 2a and 2 B Area II shown enlarged 1 shows that when driving the piston 5 towards the other piston an increase in the pressure in the cavity 10 and in the leadership columns associated with it 11 and 12 occurs, this high pressure causes the coupler housing 3 radially stretched and consequently the guide gap 11 in the area of its lower end is increased in height (thickness). By driving the piston 5 increased pressure in the cavity 10 thus sets the leadership gap 11 the fuel escapes (flow arrow 11-a ) from the cavity 10 through the guide gap 11 through to the outside (upper end of the coupler housing in 1 ) has a lower resistance to the original dimensions of the guide column. This means that more fuel escapes per unit of time and overpressure than when the pressure is released ( 1 . 2 B , Flow arrow 11-b ) can flow in for the same time unit and vacuum unit, because when the pressure is released, the guide gap increases 11 almost immediately returned to its original shape and dimensions, so that because of the now compared to the High pressure state reduced gap height, the re-inflow of fuel from outside the coupler housing, which is surrounded by pressurized fuel when ready for operation, takes place more slowly than the outflow multiplied by the ratio of overpressure when the actuator is actuated and underpressure during the pause in the actuation. There are other flow arrows 12-a and 12-b shown.

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription of the embodiments

Im Gegensatz zu der soeben beschriebenen bekannten Anordnung ist bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das in 3 gezeigt ist, in demjenigen Kolben 15, der den größeren Querschnitt hat, eine Innensenkung 20 eingearbeitet, deren Durchmesser so bemessen ist, dass der Kolben 17 mit dem kleineren Querschnitt in sie eintreten kann, aber nicht an den Boden der Innensenkung anschlagen kann, da der funktionsmäßig dem Hohlraum 10 der 1 entsprechende Hohlraum 10' mit Kraftstoff gefüllt ist. In den 4a und 4b ist die Einzelheit IV der 3 vergrößert dargestellt. Bei Druckaufbau infolge einer Bewegung des größeren Kolbens in Richtung auf den anderen Kolben zu wirkt der Druck der im Hohlraum 10' befindlichen Flüssigkeit (Kraftstoff) auch auf die Innenseite des ringförmigen Wandabschnitts 25, der durch die Mantelfläche des Kolbens 15 und die zylindrische Innenfläche der Einsenkung 20 begrenzt wird. Dadurch bewirkt dieser auf die Innenseite dieses ringförmigen Wandabschnitts wirkende Druck, dass sich dieser Wandabschnitt radial nach außen verformt und dadurch den Führungsspalt 26 bei 27 verengt. Somit ist der bei Erhöhung des Drucks sich einem Ausströmen des Treibstoffs (Strömungspfeil 27-a) aus dem Hohlraum entgegenstellende Strömungswiderstand größer als wenn der Aktor keinerlei Druck ausübt oder wenn der sich der große Kolben nach oben zurück bewegt (4b, Strömungspfeil 27-b), bei welchem Zustand die Führungsspalte wieder ihre ursprünglichen Abmessungen angenommen haben. Somit ist das Ausströmen des Treibstoffs aus dem Hohlraum gegenüber dem Stand der Technik erschwert, bzw. verlangsamt, wohingegen das Wiedereinströmen des zuvor verdrängten Treibstoffs bei Wegfall des Drucks gegenüber dem Stand der Technik unverändert erfolgt. Somit erfolgt die Wiederbefüllung des Hohlraums im Vergleich zum Stand der Technik relativ schneller. Es sind auch dem nach unten führenden Führungsspalt 28 zugeordnete Strömungspfeile 28-a und 28-b eingezeichnet.In contrast to the known arrangement just described, in a first exemplary embodiment of the invention, the in 3 is shown in that piston 15 , which has the larger cross section, an internal countersink 20 incorporated, the diameter of which is such that the piston 17 with the smaller cross-section can enter it, but can not hit the bottom of the inner depression, because of the function of the cavity 10 the 1 corresponding cavity 10 ' is filled with fuel. In the 4a and 4b detail IV is the 3 shown enlarged. When pressure builds up due to a movement of the larger piston towards the other piston, the pressure acts in the cavity 10 ' liquid (fuel) also on the inside of the annular wall section 25 by the outer surface of the piston 15 and the cylindrical inner surface of the depression 20 is limited. As a result, this pressure, which acts on the inside of this annular wall section, causes this wall section to deform radially outward and thereby the guide gap 26 at 27 narrows. Thus, when the pressure increases, there is an outflow of fuel (flow arrow 27-a ) flow resistance from the cavity is greater than if the actuator does not exert any pressure or if the large piston moves back upwards ( 4b , Flow arrow 27-b ), in which condition the guide columns have returned to their original dimensions. The outflow of the fuel from the cavity is thus made more difficult or slowed down compared to the prior art, whereas the return flow of the previously displaced fuel takes place unchanged compared to the prior art when the pressure is removed. Refilling of the cavity is thus relatively quicker than in the prior art. It is also the leading leadership gap 28 assigned flow arrows 28-a and 28-b located.

Durch die Innensenkung entsteht ein ringförmiger Ansatz am Kolben. Infolge der Strömung im Führungsspalt entsteht beim Betätigen des Aktors (Druckerhöhung im Hohlraum) eine Druckdifferenz zwischen der Innenseite und der Außenseite des ringförmigen Ansatzes. Dadurch wird der ringförmige Ansatz gedehnt, was wiederum die Druckdifferenz erhöht. Insgesamt wird die Höhe des Führungsspalts durch diesen Mechanismus deutlich verringert. Eine Überschlagsrechnung ergibt, dass z.B. bei einem ringförmigen Ansatz mit Außendurchmesser 6 mm und Innendurchmesser 5,2 mm (also bei einer Wanddicke des ringförmigen Ansatzes von 0,4mm) bei einem Innendruck von 100 bar der Ansatz im Durchmesser um 2 μm gedehnt wird. Bei einem geometrischen Führungsspiel von ca. 3 μm liegt diese Dehnung in einem Bereich, welche den Leckage-Strom durch den Führungsspalt hindurch erheblich verringert und somit die zum Wiederfüllen benötigte Zeit deutlich reduziert.The inner countersink creates a annular Approach to the piston. As a result of the flow in the guide gap occurs when the Actuator (pressure increase in the cavity) a pressure difference between the inside and the outside of the ring-shaped Approach. This will make the ring-shaped approach stretched, which in turn increases the pressure differential. Overall, the amount of the leadership gap is determined by significantly reduced this mechanism. A rough calculation shows that e.g. at an annular Neck with outside diameter 6 mm and inner diameter 5.2 mm (i.e. with a wall thickness of the annular extension of 0.4mm) with an internal pressure of 100 bar the approach in diameter around 2 μm is stretched. With a geometric guide play of approx. 3 μm, this is Elongation in an area that contains the leakage current through the guide gap significantly reduced and thus the time required for refilling significantly reduced.

Bei dem in 5 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Merkmale des Ausführungsbeispiels der 3 vorhanden, und zusätzlich ist in dem Kolben 30 mit dem größeren Querschnitt in Verlängerung der Innenseite des ringförmigen Wandabschnitts 25 ein Einstich 32 vorhanden, durch den der nach außen leicht verformbare Wandabschnitt 35 gegenüber 4 verlängert wird. Infolge des Einstichs 32 gelangt der Treibstoff in dem hier mit dem Bezugszeichen 10'' bezeichneten Hohlraum auf einer größeren Länge (in Verschiebrichtung der Kolben betrachtet) an die Innenseite des ringförmigen Wandabschnitts 35 als bei der Ausführungsform nach 3. Dadurch kann die Vergrößerung des Strömungswiderstands des Führungsspalts zwischen dem Wandabschnitt 35 und der benachbarten Wandung des Kopplergehäuses vergrößert sein.At the in 5 Embodiment shown are the features of the embodiment of the 3 is present, and in addition is in the piston 30 with the larger cross section in extension of the inside of the annular wall section 25 a puncture 32 through which the wall section is easily deformable to the outside 35 across from 4 is extended. As a result of the puncture 32 the fuel arrives here with the reference symbol 10 '' designated cavity on a greater length (viewed in the direction of displacement of the piston) to the inside of the annular wall section 35 than in the embodiment according to 3 , This can increase the flow resistance of the guide gap between the wall section 35 and the adjacent wall of the coupler housing can be enlarged.

Außerdem weist der im Querschnitt kleinere Kolben 36 in 5 ausgehend von seiner nach oben weisenden Stirnfläche in der Nähe seiner zylindrischen Außenfläche ebenfalls einen Einstich 38 auf, der die Außenfläche des Zylinders 36 nach außen verformbar ausbildet. Dadurch wird dann, wenn der Hohlraum 10'' unter Druck steht, der Führungsspalt, der von dem Hohlraum 10'' aus entlang des unteren Kolbens 36 zum unteren Ende des Kopplergehäuses führt, in seiner Höhe vergrößert, was in 5 nicht zeichnerisch dargestellt ist, aber bei Betrachtung der 4a und 4b ohne weiteres verständlich wird. So ist bei der in 5 gezeigten Ausführungsform zusätzlich zum Erschweren des Ausströmens von Treibstoff zum oberen Ende des Kopplers hin auch das Abströmen zum unteren Ende des Kopplers hin erschwert; dagegen nehmen die Führungsspalte bei Wegfall des Drucks wieder Ihre ursprüngliche Form und Ihre ursprünglichen Abmessungen an, so dass hier gegenüber der 3 in verstärktem Masse das Wiederbefüllen des Hohlraums 10'' gegenüber dem Stand der Technik schneller erfolgt, weil ursprünglich weniger Treibstoff aus dem Hohlraum 10'' abgeflossen ist.In addition, the piston has a smaller cross section 36 in 5 starting from its upward-facing end face near its cylindrical outer surface, also a recess 38 on the the outer surface of the cylinder 36 outwardly deformable. This is when the cavity 10 '' is under pressure, the guide gap that is from the cavity 10 '' out along the lower piston 36 leads to the lower end of the coupler housing, increased in height, which in 5 is not shown in the drawing, but when looking at the 4a and 4b is easy to understand. So with the in 5 Embodiment shown, in addition to complicating the outflow of fuel to the upper end of the coupler and the outflow to the lower end of the coupler difficult; on the other hand, the guide gaps return to their original shape and dimensions when the pressure is removed, so that here compared to the 3 to a greater extent the refilling of the cavity 10 '' compared to the prior art, because originally less fuel from the cavity 10 '' has flowed off.

Es kann ausreichen, wenn nicht ein ununterbrochener ringförmiger Einstich (oder Einschnitt) 35 oder 36 vorhanden ist, sondern wenn sich dieser Einschnitt lediglich abschnittsweise erstreckt, beispielsweise durch eine Reihe von Bohrungen gebildet ist, die untereinander einen lichten Abstand haben, wo also das Material des Kolbens nicht weggenommen ist. Dort, wo diese Bohrungen vorhanden sind, kann sich die Außenseite des jeweiligen Kolbens etwas nach außen verformen, so dass auf eine derartige Weise ebenfalls eine Erhöhung des Strömungswiderstands bei im Hohlraum 10'' herrschenden Druck vorhanden sein kann.It may be sufficient, if not an uninterrupted circular puncture (or incision) 35 or 36 is present, but if this incision extends only in sections, for example is formed by a series of bores which are at a clear distance from one another, ie where the material of the piston has not been removed. Where these holes are available the outside of the respective piston deforms slightly outwards, so that in such a way also an increase in the flow resistance in the cavity 10 '' prevailing pressure may exist.

Wenn die beiden Kolben des Koppler gleichen Querschnitt haben oder sich ihr Querschnitt nur so geringfügig unterscheidet, dass nicht der eine Kolben in eine Einsenkung des anderen Kolbens eintauchen kann, so bleibt immer noch die Möglichkeit offen, durch Einstiche, ähnlich wie in 4 gezeigt, ein Verformen der Außenwand des jeweiligen Kolbens im Bereich seines dem anderen Kolben zugewandten Endes zu ermöglichen.If the two pistons of the coupler have the same cross-section or their cross-section differs only so slightly that one piston cannot dip into the other piston, the possibility still remains open, through recesses, similar to that in 4 shown to allow deformation of the outer wall of the respective piston in the region of its end facing the other piston.

Die Innensenkung 20 der 3 kann als sehr breiter Einstich mit einem Innenradius von Null betrachtet werden. Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Innenradius des Einstichs größer als Null, und zwar so bemessen, dass der benachbarte Kolben mit einem an ihm vorgesehenen ringförmigen vorspringenden Wandteil in den Einstich eintritt.The inner depression 20 the 3 can be seen as a very wide groove with an inner radius of zero. In an embodiment of the invention (not shown), the internal radius of the recess is greater than zero, specifically such that the adjacent piston enters the recess with an annular projecting wall part provided on it.

Ebenso besteht die Möglichkeit, die beiden Kolben stirnseitig flach und nur mit den in 4 dargestellten, zusätzlichen Einstichen an einem der beiden oder an beiden Kolben auszuführen, so dass sich die Kolben mit einem lichten Abstand gegenüber liegen, ohne dass der kleinere Kolben in eine Ansenkung des größeren eintaucht.There is also the option of making the two pistons flat on the front and only with the in 4 shown, additional punctures on one of the two or on two pistons, so that the pistons lie opposite each other with a clear distance, without the smaller piston being immersed in a countersink of the larger one.

Claims (5)

Hydraulischer Koppler mit einem Kopplergehäuse (3), in dem ein erster Kolben (15; 30) und ein zweiter Kolben (17; 36) verschiebbar angeordnet sind, wobei zwischen der Außenfläche jedes Kolbens und benachbarten Führungsflächen des Kopplergehäuses Führungsspalte (26) bestehen, wobei ein die zwei Kolben verbindender Hohlraum (10'; 10'') im Kopplergehäuse im Betrieb mit einer Flüssigkeit gefüllt ist, die eine hydraulische Kopplung zwischen den Kolben bewirkt und die Führungsspalte mindestens teilweise ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, dass bei mindestens einem der Kolben im Bereich seines einen, zum Inneren des Kopplergehäuses weisenden Endes ein dem genannten Ende benachbarter Bereich (25) der Seitenwand des Kolbens mindestens teilweise nach außen verformbar ausgebildet ist, und die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand mit dem Hohlraum (10') in Verbindung steht.Hydraulic coupler with a coupler housing ( 3 ) in which a first piston ( 15 ; 30 ) and a second piston ( 17 ; 36 ) are arranged displaceably, with guide gaps (between the outer surface of each piston and adjacent guide surfaces of the coupler housing ( 26 ), with a cavity connecting the two pistons ( 10 '; 10 '' ) in operation in the coupler housing is filled with a liquid which brings about a hydraulic coupling between the pistons and at least partially fills the guide gap, characterized in that at least one of the pistons has one end in the region of its one end pointing towards the interior of the coupler housing neighboring area ( 25 ) the side wall of the piston is at least partially deformable to the outside, and the inside of the outwardly deformable region of the side wall with the cavity ( 10 ' ) is connected. Koppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand durch einen mindestens abschnittsweise verlaufenden Einstich (32; 38) gebildet ist.Coupler according to claim 1, characterized in that the inside of the outwardly deformable region of the side wall by an at least partial recess ( 32 ; 38 ) is formed. Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand durch einen Einstich mit einem Innendurchmesser größer als Null gebildet ist, in den der gegenüber liegende Kolben mit einem ringförmigen Wandteil eintritt.Coupler according to claim 2, characterized in that the inside of the outside deformable region of the side wall by a puncture with an inside diameter larger than Zero is formed, in which the opposite piston with a annular Wall part enters. Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand durch einen Einstich mit dem Innendurchmesser Null gebildet ist, in den der benachbarte Kolben eintritt.Coupler according to claim 2, characterized in that the inside of the outside deformable region of the side wall by a puncture is formed with the inner diameter zero, in which the neighboring Piston enters. Koppler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des nach außen verformbar ausgebildeten Bereichs der Seitenwand durch einen Einstich mit einem Innendurchmesser größer oder gleich null gebildet ist, in den der gegenüberliegende Kolben nicht mit einem ring- oder kreisförmigen Wandteil eintritt.Coupler according to claim 2, characterized in that the inside of the outside deformable region of the side wall by a puncture with an inner diameter larger or is formed equal to zero, in which the opposite piston is not included a ring or circular Wall part enters.