DE102007002460A1

DE102007002460A1 - Pressure valve, especially for high-pressure fuel system, has armature joined to armature seat movably mounted in valve housing

Info

Publication number: DE102007002460A1
Application number: DE200710002460
Authority: DE
Inventors: Matthias Bleeck; Marius Cornea; Dietmar Schulze
Original assignee: Hydraulik Ring GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 2007-01-11
Filing date: 2007-01-11
Publication date: 2008-07-17

Abstract

A pressure valve has a valve housing (2) in which are an electromagnetic converter (3) with a bobbin (4), and an axially displaceable armature (5) for actuating a control element (6) of the valve for the purpose of closing a pressure opening (7) in the valve housing (2). The armature (5) is joined to an armature seat (8) which is movably mounted in the valve housing (2) with a sliding-fit or smooth-sliding fit and the armature (5) has at least a running fit or a greater tolerance.

Description

Die Erfindung betrifft ein Druckventil für eine hydraulische Anlage, insbesondere für ein Hochdruck-Kraftstoffsystem, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a pressure valve for a hydraulic system, especially for a high-pressure fuel system, according to the preamble of the claim 1.

Druckventile, die als Druckbegrenzungsventile oder als Druckregelventile ausgebildet sein können, sind bekannt und dienen zur Steuerung des Druckmitteldruckes in einer hydraulischen Anlage. Bei bekannten Druckventilen wirkt beispielsweise ein Elektromagnet über einen Anker direkt, seltener indirekt über eine Druckfeder auf ein Ventil. Das Steuerelement des Ventils ist überwiegend als Sitzkegel, seltener als Längsschieber oder Düsen-Prallplattensystem ausgebildet. Es kann die auf das Steuerelement ausgeübte Magnetkraft – und damit der Druckmitteldruck in der hydraulischen Anlage – durch Variieren des elektrischen Eingangsstromes variiert werden, ohne dass der elektromagnetische Wandler einen Hub ausführt. Der Wandler wirkt als elektromagnetische Feder.Pressure valves, designed as pressure relief valves or pressure control valves could be, are known and are used to control the fluid pressure in a hydraulic system. For example, in known pressure valves an electromagnet over an anchor directly, more rarely indirectly via a compression spring on Valve. The control of the valve is predominantly as a seat cone, rare as a longitudinal slide or nozzle baffle system educated. It can be the force exerted on the control magnetic force - and thus the fluid pressure in the hydraulic system - by Varying the electrical input current can be varied without that the electromagnetic transducer performs a stroke. Of the Transducer acts as an electromagnetic spring.

Bei den bekannten Druckventilen ist der Anker in dem Ventilgehäuse in einer Gleitoder Schlichtgleitsitzpassung axialverschieblich geführt. Bei Tauchankern mit großer axialer Erstreckung kann es insbesondere verbunden mit Druckmitteleinflüssen des in dem Anker vorhandenem Druckmittels zu Hystereseeffekten beim Stellvorgang des Druckventils kommen. Zudem ist der Bearbeitungsaufwand eines solchen Ankers nicht optimiert.at the known pressure valves, the armature in the valve housing in one Gleitoder Schlichtgleitsitzpassung guided axially displaceable. For diving anchors with big ones axial extent, it may in particular associated with pressure medium influences of the in the anchor existing pressure medium to hysteresis effects Stellvorgang the pressure valve come. In addition, the processing cost of such an anchor not optimized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Druckventil zu schaffen, das bei optimiertem Herstellungsaufwand im Betrieb verschleißarm und leichtgängig ist. Das Ventil soll als Hochdruckregelventil verwendbar sein.Of the Invention has for its object to provide a pressure valve, the wear-optimized at an optimized production cost in operation and smooth is. The valve should be usable as a high pressure control valve.

Die Aufgabe wird mit einem Druckventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The Task is with a pressure valve with the features of the claim 1 solved.

Dadurch, dass der Anker eine größere Maßtoleranz hat, die zumindest in der Kategorie Laufsitztoleranz (H7/f1) oder größer liegt, und der Anker mit einem Ankersitz zur Zentrierung und Führung des Ankers in dem Ventilgehäuse verbunden ist, wobei der Ankersitz eine kleinere Maßtoleranz – etwa Gleitsitz- oder Schlichtgleitsitztoleranz (H7/h6) aufweist, ist eine konstruktive Maßnahme getroffen, den Bearbeitungsaufwand des Druckventils zu senken und einen dauerhaften hysteresearmen oder -freien Betrieb des Druckventils zu ermöglichen.Thereby, that the anchor has a greater dimensional tolerance has, at least in the category Laufsitztoleranz (H7 / f1) or is larger, and the anchor with an anchor seat for centering and guiding the anchor in the valve housing the anchor seat has a smaller dimensional tolerance - such as sliding fit or slip clearance tolerance (H7 / h6) is a constructive one measure taken to reduce the processing cost of the pressure valve and a permanent hysteresis-poor or-free operation of the pressure valve to enable.

Eine weitere Besonderheit bei dem vorliegenden Ventil besteht darin, dass es sich um einen Tauchanker handelt, der von dem unter hochdruckstehenden Medium beiderseits zur Bewegungsrichtung umspült wird. Hierzu weist der Anker ein Durchgangsloch zur Kavität, die die Ankerfeder aufnimmt, auf, so dass auch die Ankerfeder mediumumspült im Druckbereich vorhanden ist.A another special feature of the present valve is that it is a plunger anchor, which is under high pressure Medium is washed around on both sides to the direction of movement. For this purpose, the anchor points a through hole to the cavity, which receives the armature spring, on, so that the armature spring medium-washed in the pressure range is available.

Unter dem Begriff Hochdruck versteht man, wenigstens pulsationsweise auftretende Drücke von bis zu 40 bar und darüber, wobei der Betriebsdruck permanent nur 4 bar betragen soll.Under The term high pressure is understood to mean, at least pulsation occurring pressures up to 40 bar and above, the operating pressure should be permanently only 4 bar.

Bevorzugte Ausführungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.preferred versions emerge from the dependent claims.

Der Ankersitz weist bevorzugt eine Rundpassung auf. Der Anker ist zu dem Ankersitz mit einem Dichtelement, das bevorzugt eine Elastomerdichtung ist, die in einer Nut an dem Ankersitz liegt, in Anlage. Der Anker liegt bevorzugt mit einer Umfangs-Außenkante an dem Dichtelement etwa in dessen Mitte an.Of the Ankeritz preferably has a round fit. The anchor is too the anchor seat with a sealing element, which is preferably an elastomeric seal is in a groove on the anchor seat, in plant. The anchor preferably lies with a circumferential outer edge on the sealing element in the middle of it.

Der Ankersitz kann aus einem Edelstahlrohr oder einer Kunststoffhülse oder aus einem Materialverbund von Kunststoff und Metall gebildet sein. Der Anker kann gleichzeitig der Ventilstößel des Druckventils sein und in einem druckausgeglichenen Ankerraum des Druckventils angeordnet sein.Of the Ankersitz can be made of a stainless steel tube or a plastic sleeve or be formed of a composite material of plastic and metal. The armature can be at the same time the valve stem of the pressure valve and arranged in a pressure balanced armature chamber of the pressure valve be.

Der Anker kann nach einer vorteilhaften Ausgestaltung verchromt sein. Es fördert die Laufeigenschaften des Ankers. Alternativ kann die Buchse, in der der Anker läuft, auch als Edelstahl gefertigt sein. Bei ähnlichen Laufeigenschaften ist der Anker dann aus normalen Ankerstahl.Of the Anchor can be chromed according to an advantageous embodiment. It promotes the running properties of the anchor. Alternatively, the socket in which the anchor is running, also be made as stainless steel. With similar running characteristics the anchor is then made of normal anchor steel.

Es kann zur Führung des Ankers auch zweckmäßig sein, zwei oder mehrere Ankersitze vorzusehen, mit Hilfe derer der Anker radial geführt ist.It can lead the anchor also be functional, To provide two or more anchor seats, with the help of which the anchor guided radially is.

Das Druckventil eignet sich zum Einsatz als kraft- oder lagegesteuertes Proportional-Druckventil oder Proportional-Druckbegrenzungsventil in einer Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage einer Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug.The Pressure valve is suitable for use as force or position controlled Proportional-pressure valve or Proportional pressure relief valve in a common rail fuel injection system an internal combustion engine for a motor vehicle.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung gezeigt. In der Zeichnung zeigt:One embodiment The invention is shown below with reference to the drawing. In the drawing shows:

1 einen schematischen Längsschnitt durch ein Druckbegrenzungsventil. 1 a schematic longitudinal section through a pressure relief valve.

In 1 ist in einem schematischen Längsschnitt ein als Proportional-Druckbegrenzungsventil 14 gebildetes Druckventil 1 für eine Common-Rail-Kraftstoffeinspritzanlage eines Personenkraftwagens gezeigt, insbesonder für Dieselkraftstoff. In einem stufenzylinderartigen Ventilgehäuse 2 ist ein elektromagnetischer Wandler 3 zur Betätigung eines Steuerelements 6 eingesetzt. Der elektromagnetische Wandler 3 weist einen Spulenkörper 4 mit einer Wicklung und einem Flussleitmantel 15 auf, der zur Betätigung eines mit dem Steuerelement 6 fest verbundenen Ankers 5 dient. Der Anker 5 ist als Tauchanker ausgebildet und bewirkt zusammen mit einem, den Anker 5 mit einer Federkraft beaufschlagenden Druckfeder 16 einen Verschluss einer Druckmittelöffnung 7 an einem Boden des Ventilgehäuses 2 mit dem Steuerelement 6 und einer Kugel 17, die von dem Steuerelement 6 druckbeaufschlagt ist.In 1 is in a schematic longitudinal section as a proportional pressure relief valve 14 formed pressure valve 1 for a common rail fuel injection system of a passenger car, in particular for diesel fuel. In a stepped cylinder-like valve housing 2 is an electromagnetic transducer 3 for actuating a control 6 used. The electromagnetic transducer 3 has a bobbin 4 with a Winding and a flux jacket 15 on, to operate one with the control 6 firmly connected anchor 5 serves. The anchor 5 is designed as a plunger anchor and causes together with one, the anchor 5 with a spring force acting on compression spring 16 a closure of a pressure medium opening 7 at a bottom of the valve housing 2 with the control 6 and a ball 17 that from the control 6 is pressurized.

An einem, einem Polkörper 18 des Proportional-Druckbegrenzungsventils 14 benachbarten, axialen Ende 13 des Ankers 5 liegt dieser an einer Elastomerdichtung 10 in einer Nut 11 eines Ankersitzes 8 an. Die als Dichtelement 9 zwischen der axialen Stirnfläche des Ankers 5 und dem Ankersitz 8 dienende Elastomerdichtung 10 ist als O-Ring gebildet, wobei der Anker 5 mit seiner Umfangs-Außenkante 12 an dem O-Ringquerschnitt etwa mittig anliegt.At one, a polar body 18 the proportional pressure relief valve 14 adjacent, axial end 13 of the anchor 5 this is due to an elastomer seal 10 in a groove 11 an anchor seat 8th at. The as a sealing element 9 between the axial end face of the armature 5 and the anchor seat 8th Serving elastomer seal 10 is formed as an O-ring, with the anchor 5 with its peripheral outer edge 12 on the O-ring cross section is approximately centered.

Der Ankersitz 8 ist als im Querschnitt rechteckförmige Kunststoffhülse mit einem Gleitsitz in einer Laufbuchse 19 eingesetzt, während der Anker 5 radial mehr Spiel aufweist und mit Laufsitztoleranz in der Laufbuchse 19 gleitet. Das Feinregelverhalten des Druckventils 1 ist dadurch verbessert, dass die mit Gleitsitz aneinanderliegenden Flächen verringert sind. BEZUGSZEICHENLISTE 1 Druckventil 2 Ventilgehäuse 3 Wandler, elektromagnetisch 4 Spulenkörper 5 Anker 6 Steuerelement 7 Druckmittelöffnung 8 Ankersitz 9 Dichtelement 10 Elastomerdichtung 11 Nut 12 Außenkante, v. 5 13 Ende, axial v. 5 14 Proportional-Druckbegrenzungsventil 15 Flussleitmantel 16 Druckfeder 17 Kugel 18 Polkörper 19 Laufbuchse The anchor seat 8th is as rectangular in cross section plastic sleeve with a sliding fit in a bushing 19 used while the anchor 5 radially more play and with Laufsitztoleranz in the bushing 19 slides. The fine control behavior of the pressure valve 1 is improved by the fact that the sliding surfaces are reduced. LIST OF REFERENCE NUMBERS 1 pressure valve 2 valve housing 3 Transducer, electromagnetic 4 bobbins 5 anchor 6 control 7 Pressure center opening 8th anchor seat 9 sealing element 10 elastomer seal 11 groove 12 Outer edge, v. 5 13 End, axial v. 5 14 Proportional pressure relief valve 15 Flussleitmantel 16 compression spring 17 Bullet 18 polar body 19 liner

Claims

Pressure valve for a hydraulic system, in particular for a high-pressure fuel system, with a valve housing ( 2 ) in which an electromagnetic transducer ( 3 ) with a bobbin ( 4 ) and an axially displaceable armature ( 5 ) for actuating a control ( 6 ) of the pressure valve ( 1 ) is used, wherein the control ( 6 ) a pressure port ( 7 ) in the valve housing ( 2 ), characterized in that the armature ( 5 ) with an anchor seat ( 8th ) connected in the valve housing ( 2 ) is slidably mounted with sliding seat or Schlitzgleitsitzpassung and the anchor ( 5 ) Has at least Laufsitztoleranz or a greater tolerance.

Pressure valve according to claim 1, characterized in that the anchor seat ( 8th ) has a Rundpassung.

Pressure valve according to one of claims 1 or 2, characterized in that the armature ( 5 ) to the anchor seat ( 8th ) with a sealing element ( 9 ) is sealed.

Pressure valve according to Ansprch 3 , characterized in that the sealing element ( 9 ) an elastomeric seal ( 10 ), which is in a groove ( 11 ) at the anchor seat ( 8th ) lies.

Pressure valve according to one of claims 3 or 4, characterized in that the sealing element ( 9 ) on an outer edge ( 12 ) of the anchor ( 5 ) at an axial end ( 13 ) is present.

Pressure valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that the armature seat ( 8th ) is a metal or plastic sleeve or a composite material of metal and plastic.

Pressure valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that the armature ( 5 ) is arranged in a pressure balanced armature space.

Pressure valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that the armature ( 5 ) with two or more anchor seats ( 8th ) connected in a valve housing ( 2 ) are slidably mounted with sliding seat or Schlichtgleitsitzpassung and the anchor ( 5 ) has at least Laufsitztoleranz.

Pressure valve according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure valve ( 1 ) a force-controlled or position-controlled proportional pressure control valve or proportional pressure relief valve ( 14 ) of a common rail fuel injection system of a vehicle.

Pressure control valve, in particular after a of the preceding claims, for a high-pressure fuel system, in particular for operating pressures of more than 2000 bar, characterized in that the armature is a longitudinal plunger arm, through which the printed medium can pass, which is in particular provided with a cavity in which the biasing spring for a Closing force of the valve is arranged.