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WO2019025063A1 - Elektromagnetisch betätigbares ventil und kraftstoff-hochdruckpumpe - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares ventil und kraftstoff-hochdruckpumpe Download PDF

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WO2019025063A1
WO2019025063A1 PCT/EP2018/065348 EP2018065348W WO2019025063A1 WO 2019025063 A1 WO2019025063 A1 WO 2019025063A1 EP 2018065348 W EP2018065348 W EP 2018065348W WO 2019025063 A1 WO2019025063 A1 WO 2019025063A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
armature
outlet opening
face
fuel pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/065348
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gabriel CICHON
Stefan Kolb
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of WO2019025063A1 publication Critical patent/WO2019025063A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/368—Pump inlet valves being closed when actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
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    • F02M59/46—Valves
    • F02M59/466—Electrically operated valves, e.g. using electromagnetic or piezoelectric operating means
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0644—One-way valve
    • F16K31/0655—Lift valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
    • F16K31/0686—Braking, pressure equilibration, shock absorbing
    • F16K31/0693—Pressure equilibration of the armature

Definitions

  • the invention relates to an electromagnetically operable valve, in particular a suction valve for a high-pressure fuel pump, with the features of
  • the preamble of claim 1 Furthermore, the invention relates to a high-pressure fuel pump with such a valve.
  • a fuel high-pressure pump of the aforementioned type is used to promote fuel to high pressure.
  • fuel is in one
  • the strong compression spring After completion of the energization of the solenoid, the strong compression spring returns the armature to its original position, the armature again comes into contact with the valve stem and the suction valve opens again. As the armature moves, one volume is increased on one side of the armature and one volume on the other side of the armature. Thus, this does not affect the movement of the armature, this usually has at least one balance hole to create a pressure equalization.
  • the movement of the armature may be affected by magnetic forces that cause the armature to move in a preferred direction. This may be due to eddy currents. These are undirected currents that lead to the formation of magnetic fields that do not act in the direction of movement of the armature. The armature is thus deflected radially, which has an increased friction and thus increased wear in the field of leadership of the anchor result.
  • the object of the present invention is to minimize the wear in the region of the armature guide of an electromagnetically actuated valve, in particular a suction valve. In this way, the life of the valve should be increased.
  • the proposed electromagnetically operable valve in particular suction valve, comprises an annular solenoid and a liftable between two end stops armature.
  • the armature is penetrated by at least one compensating bore, which defines a first outlet opening in a first end face of the armature and a second outlet opening in a second end face of the armature.
  • Balancing hole at least partially oblique, rising and / or coiled, so that in a projection of the second end face on the first End face, the second outlet opening in the projection plane offset from the first outlet opening is arranged.
  • the at least one compensating bore of the armature has, at least in sections, a course deviating from an axial course.
  • the compensation hole is thus not or not continuously flowed through axially during operation of the valve. This has the consequence that flow forces act on the anchor, by means of which an undesirable deflection of the armature can be counteracted.
  • the armature is thus less stressed on wear, which increases the life of the armature or the valve.
  • the course of the at least one compensation bore is preferably selected such that the armature is set into a rotational movement via the flow forces. This is especially the case when the course of the
  • Compensation bore is at least partially rising and / or coiled.
  • the compensation bore is preferably at least partially tilted with respect to a plane which runs parallel to the longitudinal axis of the armature.
  • an oblique hole course leads to a rotational movement of the armature.
  • the outlet openings of the compensation bore are each arranged eccentrically with respect to the respective end face.
  • the radial distance of the outlet openings to the center of the respective end face promotes flow forces that set the armature in a rotation.
  • the second outlet opening is preferably arranged in the projection at an angular distance ⁇ from the first outlet opening.
  • the distance between the two outlet openings to the center of the respective end face can be chosen to be the same size or different sizes.
  • the second outlet opening is additionally arranged in the projection at a radial distance a from the first outlet opening.
  • the armature is penetrated by a plurality of compensation bores, which are arranged in the plan view of the armature at the same angular distance ß to each other.
  • a plurality of compensation bores which are arranged in the plan view of the armature at the same angular distance ß to each other. For example, two, three or four
  • the angular distance ß in this case is 180 °, 120 ° or 90 °. Due to the plurality of equiangularly spaced equalization holes ensures that the flow forces in the circumferential direction uniformly act on the anchor, so that any deflection of the armature is not enhanced by the flow forces. At the same time can be offset in this way, the anchor in a uniform rotational movement.
  • the armature has a central recess. Through the central recess, the mass of the armature is further reduced, which has a favorable effect on the dynamics of the armature movement. Furthermore, the recess of the connection of the armature can serve with an anchor bolt, so that preferably an anchor bolt is received in the central recess. Furthermore preferably protrudes beyond
  • Anchor bolt the anchor to form a stop surface for contacting a valve stem of the valve.
  • the stop surface of the anchor bolt is therefore claimed during operation of the valve also to wear. If the anchor rotates, the contact points of the anchor bolt also change with the valve lifter, so that the wear is reduced.
  • the anchor is stepped.
  • the stepped version of the anchor itself can form a stop surface for contacting a valve stem, which in the case of
  • the end faces of the armature are circular.
  • the armature is at least partially cylindrical.
  • the outer peripheral surface forms a cooperating with the armature guide guide surface.
  • the diameters of the circular end faces are the same size.
  • Fuel injection system proposed with a valve according to the invention.
  • the valve is a suction valve, which is integrated in a housing part of the high-pressure fuel pump.
  • the valve is special
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through an inventive valve in the form of a suction valve, which is integrated in a high-pressure fuel pump,
  • FIG. 2 an enlarged detail of FIG. 1 in the region of the armature, FIG.
  • FIG. 3 shows a schematic cross section through the armature of the valve of FIG. 1,
  • FIG. 4 shows a schematic longitudinal section through an armature of a valve according to a second preferred embodiment of the invention
  • FIG. 5 shows a schematic longitudinal section through an armature of a valve according to a third preferred embodiment of the invention.
  • the valve 1 is for this purpose in a
  • Housing part 20 of the high-pressure fuel pump 2 is integrated, in such a way that a valve stem 17 of the valve 1 opens into the element space 21.
  • the reaching over the valve 1 in the element space 21 fuel is on the Stroke movement of a pump piston 22 compressed and then fed via an outlet valve 24 a high-pressure accumulator (not shown).
  • valve stem 17 of the valve 1 is acted upon in the closing direction by the spring force of a valve spring 18, on the one hand on the valve stem 17, on the other hand
  • Housing part 20 is supported.
  • the spring force of a spring 16 on the valve stem 17 which is supported on the one hand to an armature 6, on the other hand to a pole core 15, which limits together with the armature 6 a working air gap.
  • the spring force of the spring 16 is greater than that of the valve spring 18, so that the spring 16 keeps the valve 1 open as long as the armature 6 and the
  • the element space 21 is filled via an annular low pressure chamber 19 with fuel.
  • the fuel is the
  • Low-pressure chamber 19 is supplied via an inlet bore 23 formed in the housing part 20.
  • the armature 6 moves between two end stops 4, 5 back and forth.
  • the end stop 4 is presently formed by the pole core 15.
  • the end stop 5 is formed by a valve body 14 or a stop disc supported thereon, the valve body 14 guiding the armature 6.
  • the valve body 14 and the armature 6 are therefore claimed during operation of the valve 1 for wear.
  • the armature 6 is penetrated by a plurality of compensating holes 7, each extending from one end face 9 to the other end face 1 of the armature 6 and via discharge openings 8, 10 open into the pressure chambers formed on both sides of the armature 6 , In operation of the Valve 1 is thus flows through the armature 6 of fuel, whereby a pressure compensation can be effected.
  • the four compensating holes 7 are each arranged at the same angular distance ß to each other, so that the angular distance ß in the present case is 90 °.
  • the compensation bores 7 are not axially guided by the armature 6, but have a rising or coiled course. That is, the compensating holes 7 are made warped in the circumferential direction. If the end face 9 is projected onto the end face 11, as indicated in FIG. 3, then the two outlet openings 8, 10 are one
  • Angular distance ⁇ in this case is 45 °.
  • the angular distance ⁇ can also be chosen larger or smaller. The chosen course of the
  • Compensation holes 7 has the consequence that act on the armature 6 in the operation of the valve 1 flow forces that put the armature 6 in a rotational movement (see arrows).
  • the rotational movement of the armature 6 ensures a uniform wear stress in the region of its outer peripheral side guide surface, so that the life of the armature 6 and thus of the valve 7 increases.
  • FIG. 4 A further preferred embodiment is shown in FIG. 4.
  • the outlet openings 8, 10 of the compensation holes 7 in the projection at a radial distance a to each other. At the same time they run obliquely with respect to a plane which is arranged parallel to a longitudinal axis A of the armature 6 and in the present case corresponds to the plane of the drawing.
  • the compensating bores 7 can also have only an oblique, rising and / or coiled course in sections. This means that there are a large number of possible variations with regard to the specific embodiment of the armature 6.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Ventil (1), insbesondere Saugventil für eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe (2), umfassend eine ringförmige Magnetspule (3) und einen zwischen zwei Endanschlägen (4, 5) hubbeweglichen Anker (6), wobei der Anker (6) von mindestens einer Ausgleichsbohrung (7) durchsetzt ist, die eine erste Austrittsöffnung (8) in einer ersten Stirnfläche (9) des Ankers (6) und eine zweite Austrittsöffnung (10) in einer zweiten Stirnfläche (11) des Ankers (6) definiert. Erfindungsgemäß verläuft die Ausgleichsbohrung (7) zumindest abschnittsweise schräg, ansteigend und/oder gewendelt, so dass bei einer Projektion der zweiten Stirnfläche (11) auf die erste Stirnfläche (9) die zweite Austrittsöffnung (10) in der Projektionsebene versetzt zur ersten Austrittsöffnung (8) angeordnet ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe (2) mit einem solchen Ventil (1).

Description

Beschreibung Titel
Elektromagnetisch betätigbares Ventil und Kraftstoff-Hochdruckpumpe
Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Ventil, insbesondere ein Saugventil für eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe, mit den Merkmalen des
Oberbegriffs des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe mit einem solchen Ventil.
Stand der Technik
Eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe der vorstehend genannten Art dient der Förderung von Kraftstoff auf Hochdruck. Hierzu wird Kraftstoff in einen
Elementraum der Hochdruckpumpe gesaugt, komprimiert und gegen den Druck in einem Hochdruckspeicher, dem sogenannten Rail, gefördert. Bei Verwendung eines elektromagnetisch betätigbaren Saugventils zur Befüllung des
Elementraums mit Kraftstoff wird dieses in Abhängigkeit vom Hub eines
Pumpenkolbens der Hochdruckpumpe angesteuert, um eine definierte
Kraftstoffmenge zuzumessen. Somit wird jeweils nur die nach aktuellem
Betriebszustand tatsächlich benötigte Menge an Kraftstoff komprimiert. Bleibt eine Magnetspule des Saugventils unbestromt, hält eine starke Druckfeder das Saugventil mittelbar über einen mit der Magnetspule zusammenwirkenden Anker geöffnet. Bei einer Bestromung der Magnetspule bildet sich ein Magnetfeld aus, aufgrund dessen sich der Anker relativ zur Magnetspule bewegt, um einen Arbeitsluftspalt zu schließen. Durch die Ankerbewegung verliert ein Ventilstößel des Saugventils den kraftschlüssigen Kontakt zum Anker und damit zur starken Druckfeder, so dass eine schwächere Ventilfeder das Saugventil zu schließen vermag. Nach Beendigung der Bestromung der Magnetspule stellt die starke Druckfeder den Anker zurück in seine Ausgangslage, wobei der Anker wieder in Kontakt mit dem Ventilstößel gelangt und das Saugventil erneut öffnet. Bei der Bewegung des Ankers wird auf der einen Seite des Ankers ein Volumen vergrößert, auf der anderen Seite des Ankers ein Volumen verkleinert. Damit hierdurch die Bewegung des Ankers nicht beeinträchtigt wird, weist dieser in der Regel mindestens eine Ausgleichsbohrung zur Schaffung eines Druckausgleichs auf.
Darüber hinaus kann die Bewegung des Ankers durch magnetische Kräfte beeinträchtigt sein, die bewirken, dass sich der Anker in eine Vorzugsrichtung bewegt. Grund hierfür können Wirbelströme sein. Dies sind ungerichtete Ströme, die zur Ausbildung von Magnetfeldern führen, die nicht in Bewegungsrichtung des Ankers wirken. Der Anker wird demnach radial ausgelenkt, was eine erhöhte Reibung und damit einen erhöhten Verschleiß im Bereich einer Führung des Ankers zur Folge hat.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verschleiß im Bereich der Ankerführung eines elektromagnetisch betätigbaren Ventils, insbesondere Saugventils, zu minimieren. Auf diese Weise soll die Lebensdauer des Ventils erhöht werden.
Zur Lösung der Aufgabe wird das elektromagnetisch betätigbare Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe mit einem solchen Ventil als bevorzugte Anwendung des Ventils angegeben.
Offenbarung der Erfindung
Das vorgeschlagene elektromagnetisch betätigbare Ventil, insbesondere Saugventil, umfasst eine ringförmige Magnetspule und einen zwischen zwei Endanschlägen hubbeweglichen Anker. Der Anker ist dabei von mindestens einer Ausgleichsbohrung durchsetzt, die eine erste Austrittsöffnung in einer ersten Stirnfläche des Ankers und eine zweite Austrittsöffnung in einer zweiten Stirnfläche des Ankers definiert. Erfindungsgemäß verläuft die
Ausgleichsbohrung zumindest abschnittsweise schräg, ansteigend und/oder gewendelt, so dass bei einer Projektion der zweiten Stirnfläche auf die erste Stirnfläche die zweite Austrittsöffnung in der Projektionsebene versetzt zur ersten Austrittsöffnung angeordnet ist.
Das heißt, dass die mindestens eine Ausgleichsbohrung des Ankers zumindest abschnittsweise einen von einem axialen Verlauf abweichenden Verlauf aufweist. Die Ausgleichsbohrung wird somit im Betrieb des Ventils nicht oder nicht durchgehend axial durchströmt. Das hat zur Folge, dass Strömungskräfte auf den Anker wirken, mittels welcher einer unerwünschten Auslenkung des Ankers entgegengewirkt werden kann. Der Anker wird somit weniger auf Verschleiß beansprucht, wodurch sich die Lebensdauer des Ankers bzw. des Ventils erhöht.
Bevorzugt ist der Verlauf der mindestens einen Ausgleichsbohrung derart gewählt, dass der Anker über die Strömungskräfte in eine Rotationsbewegung versetzt wird. Dies ist insbesondere der Fall, wenn der Verlauf der
Ausgleichsbohrung zumindest abschnittsweise ansteigend und/oder gewendelt ist. Bei einem zumindest abschnittsweise schrägen Verlauf ist vorzugsweise die Ausgleichsbohrung zumindest abschnittsweise gegenüber einer Ebene gekippt, die parallel zur Längsachse des Ankers verläuft. In diesem Fall führt auch ein schräger Bohrungsverlauf zu einer Rotationsbewegung des Ankers.
Führt der Anker beim Öffnen und Schließen des Ventils nicht nur eine
Hubbewegung, sondern ferner eine Rotationsbewegung aus, ändert sich stetig die Winkellage des Ankers in Bezug auf die Führung. Das heißt, dass bei einer etwaigen Auslenkung des Ankers stets andere Bereiche bzw. Kontaktpunkte auf Reibung und damit Verschleiß beansprucht werden. Dies trägt daher ebenfalls zu einer Erhöhung der Lebensdauer des Ventils bei.
Ferner bevorzugt sind die Austrittsöffnungen der Ausgleichsbohrung jeweils exzentrisch in Bezug auf die jeweilige Stirnfläche angeordnet. Der radiale Abstand der Austrittsöffnungen zur Mitte der jeweiligen Stirnfläche begünstigt Strömungskräfte, die den Anker in eine Rotation versetzen.
Des Weiteren bevorzugt ist die zweite Austrittsöffnung in der Projektion in einem Winkelabstand α zur ersten Austrittöffnung angeordnet. Der Abstand beider Austrittsöffnungen zur Mitte der jeweiligen Stirnfläche kann dabei gleich groß oder unterschiedlich groß gewählt sein. lm letztgenannten Fall ist die zweite Austrittsöffnung in der Projektion zusätzlich in einem radialen Abstand a zur ersten Austrittsöffnung angeordnet.
Vorteilhafterweise ist der Anker von mehreren Ausgleichsbohrungen durchsetzt, die in der Draufsicht auf den Anker in gleichem Winkelabstand ß zueinander angeordnet sind. Beispielsweise können zwei, drei oder vier
Ausgleichsbohrungen vorgesehen sein. Der Winkelabstand ß beträgt in diesem Fall 180°, 120° oder 90°. Durch die mehreren in gleichem Winkelabstand zueinander angeordneten Ausgleichsbohrungen ist sichergestellt, dass die Strömungskräfte in Umfangsrichtung gleichmäßig auf den Anker wirken, so dass eine etwaige Auslenkung des Ankers durch die Strömungskräfte nicht noch verstärkt wird. Zugleich kann auf diese Weise der Anker in eine gleichmäßige Rotationsbewegung versetzt werden.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der Anker eine zentrale Ausnehmung aufweist. Durch die zentrale Ausnehmung wird die Masse des Ankers weiter reduziert, was sich günstig auf die Dynamik der Ankerbewegung auswirkt. Ferner kann die Ausnehmung der Verbindung des Ankers mit einem Ankerbolzen dienen, so dass vorzugsweise ein Ankerbolzen in der zentralen Ausnehmung aufgenommen ist. Weiterhin vorzugsweise überragt der
Ankerbolzen den Anker, um eine Anschlagfläche zur Kontaktierung eines Ventilstößels des Ventils auszubilden. Die Anschlagfläche des Ankerbolzens wird demnach im Betrieb des Ventils ebenfalls auf Verschleiß beansprucht. Rotiert der Anker, wechseln auch die Kontaktpunkte des Ankerbolzens mit dem Ventilstößel, so dass der Verschleiß gemindert wird.
Alternativ oder ergänzend wird vorgeschlagen, dass der Anker gestuft ausgeführt ist. In der gestuften Ausführung kann der Anker selbst eine Anschlagfläche zur Kontaktierung eines Ventilstößels ausbilden, die im Falle einer
Rotationsbewegung des Ankers ebenfalls einer geringeren
Verschleißbeanspruchung ausgesetzt ist.
Bevorzugt sind die Stirnflächen des Ankers kreisförmig. Das heißt, dass der Anker zumindest abschnittsweise zylinderförmig ist. Die Außenumfangsfläche bildet eine mit der Ankerführung zusammenwirkende Führungsfläche aus. Vorzugsweise sind daher die Durchmesser der kreisförmigen Stirnflächen gleich groß.
Des Weiteren wird eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe für ein
Kraftstoffeinspritzsystem mit einem erfindungsgemäßen Ventil vorgeschlagen.
Vorzugsweise ist das Ventil ein Saugventil, das in ein Gehäuseteil der Kraftstoff- Hochdruckpumpe integriert ist. Dadurch, dass das Ventil besonders
verschleißarm betreibbar ist, wird die Lebensdauer der Kraftstoff- Hochdruckpumpe gesteigert.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch ein erfindungsgemäßes Ventil in Form eines Saugventils, das in eine Kraftstoff-Hochdruckpumpe integriert ist,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 im Bereich des Ankers,
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch den Anker des Ventils der Fig. 1,
Fig. 4 einen schematischen Längsschnitt durch einen Anker eines Ventils gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und Fig. 5 einen schematischen Längsschnitt durch einen Anker eines Ventils gemäß einer dritten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.
Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen Das in der Fig. 1 dargestellte elektromagnetisch betätigbare Ventil 1, bei dem es sich um ein Saugventil handelt, dient der Befüllung eines Elementraums 21 einer Kraftstoff- Hochdruckpumpe 2 mit Kraftstoff. Das Ventil 1 ist hierzu in ein
Gehäuseteil 20 der Kraftstoff- Hochdruckpumpe 2 integriert, und zwar in der Weise, dass ein Ventilstößel 17 des Ventils 1 in den Elementraum 21 öffnet. Der über das Ventil 1 in den Elementraum 21 gelangende Kraftstoff wird über die Hubbewegung eines Pumpenkolbens 22 komprimiert und anschließend über ein Auslassventil 24 einem Hochdruckspeicher (nicht dargestellt) zugeführt.
Der Ventilstößel 17 des Ventils 1 wird in Schließrichtung von der Federkraft einer Ventilfeder 18 beaufschlagt, die einerseits am Ventilstößel 17, andererseits am
Gehäuseteil 20 abgestützt ist. Zugleich lastet die Federkraft einer Feder 16 auf den Ventilstößel 17, die einerseits an einem Anker 6, andererseits an einem Polkern 15 abgestützt ist, der gemeinsam mit dem Anker 6 einen Arbeitsluftspalt begrenzt. Die Federkraft der Feder 16 ist größer als die der Ventilfeder 18, so dass die Feder 16 das Ventil 1 geöffnet hält, solange eine den Anker 6 und den
Polkern 15 bereichsweise umgebende Magnetspule 3 unbestromt bleibt. Wird die Magnetspule 3 bestromt, bildet sich ein Magnetfeld aus, dessen Magnetkraft den Anker 6 in Richtung des Polkerns 15 bewegt, um den Arbeitsluftspalt zu schließen. Der Ventilstößel 17 wird auf diese Weise entlastet, so dass die Ventilfeder 18 das Ventil 1 zu schließen vermag. Wird die Bestromung der
Magnetspule 3 beendet, stellt die Feder 16 den Anker 6 in seine
Ausgangsposition zurück. Dabei gelangt ein Ankerbolzen 13, der in einer zentralen Ausnehmung 12 des Ankers 6 aufgenommen ist, in Kontakt mit dem Ventilstößel 17, so dass das Ventil 1 erneut öffnet.
In Offenstellung des Ventils 1 wird der Elementraum 21 über einen ringförmigen Niederdruckraum 19 mit Kraftstoff befüllt. Der Kraftstoff wird dem
Niederdruckraum 19 über eine im Gehäuseteil 20 ausgebildete Zulaufbohrung 23 zugeführt.
Beim Öffnen und Schließen des Ventils 1 bewegt sich der Anker 6 zwischen zwei Endanschlägen 4, 5 hin und her. Der Endanschlag 4 wird vorliegend durch den Polkern 15 gebildet. Der Endanschlag 5 wird durch einen Ventilkörper 14 bzw. eine hieran abgestützte Anschlagscheibe gebildet, wobei der Ventilkörper 14 den Anker 6 führt. Der Ventilkörper 14 und der Anker 6 werden demnach im Betrieb des Ventils 1 auf Verschleiß beansprucht.
Wie insbesondere der Fig. 2 zu entnehmen ist, ist der Anker 6 von mehreren Ausgleichsbohrungen 7 durchsetzt, die sich jeweils von einer Stirnfläche 9 zur anderen Stirnfläche 1 des Ankers 6 erstrecken und über Austrittsöffnungen 8, 10 in die beidseits des Ankers 6 ausgebildeten Druckräume münden. Im Betrieb des Ventils 1 wird demnach der Anker 6 von Kraftstoff durchströmt, wodurch ein Druckausgleich bewirkt werden kann.
Der Fig. 3 ist zu entnehmen, dass der Anker 6 insgesamt vier
Ausgleichsbohrungen 7 aufweist, wobei die Anzahl variieren kann. Die vier Ausgleichsbohrungen 7 sind jeweils im gleichen Winkelabstand ß zueinander angeordnet, so dass der Winkelabstand ß vorliegend 90° beträgt. Wie der Fig. 3 ferner zu entnehmen ist, sind die Ausgleichsbohrungen 7 nicht axial durch den Anker 6 geführt, sondern weisen einen ansteigenden bzw. gewendelten Verlauf auf. Das heißt, dass die Ausgleichsbohrungen 7 in Umfangsrichtung verzogen ausgeführt sind. Projiziert man die Stirnfläche 9 auf die Stirnfläche 11, wie in der Fig. 3 angedeutet, dann liegen die beiden Austrittsöffnungen 8, 10 einer
Ausgleichsbohrung 7 in einem Winkelabstand α zueinander, wobei der
Winkelabstand α vorliegend 45° beträgt. Der Winkelabstand α kann aber auch größer oder kleiner gewählt werden. Der gewählte Verlauf der
Ausgleichsbohrungen 7 hat zur Folge, dass auf den Anker 6 im Betrieb des Ventils 1 Strömungskräfte wirken, die den Anker 6 in eine Rotationsbewegung versetzen (siehe Pfeile). Die Rotationsbewegung des Ankers 6 stellt eine gleichmäßige Verschleißbeanspruchung im Bereich seiner außenumfangseitigen Führungsfläche sicher, so dass sich die Lebensdauer des Ankers 6 und damit des Ventils 7 erhöht.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform ist in der Fig. 4 dargestellt. Hier weisen die Austrittsöffnungen 8, 10 der Ausgleichsbohrungen 7 in der Projektion einen radialen Abstand a zueinander auf. Zugleich verlaufen sie schräg in Bezug auf eine Ebene auf, die parallel zu einer Längsachse A des Ankers 6 angeordnet ist und vorliegend der Zeichnungsebene entspricht.
Wie beispielhaft in der Fig. 5 dargestellt, können die Ausgleichsbohrungen 7 auch nur abschnittsweise einen schrägen, ansteigenden und/oder gewendelten Verlauf aufweisen. Das heißt, dass eine Vielzahl an Variationsmöglichkeiten hinsichtlich der konkreten Ausgestaltung des Ankers 6 besteht.

Claims

Ansprüche
1. Elektromagnetisch betätigbares Ventil (1), insbesondere Saugventil für eine Kraftstoff- Hochdruckpumpe (2), umfassend eine ringförmige Magnetspule (3) und einen zwischen zwei Endanschlägen (4, 5) hubbeweglichen Anker (6), wobei der Anker (6) von mindestens einer Ausgleichsbohrung (7) durchsetzt ist, die eine erste Austrittsöffnung (8) in einer ersten Stirnfläche (9) des Ankers (6) und eine zweite Austrittsöffnung (10) in einer zweiten
Stirnfläche (11) des Ankers (6) definiert,
dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgleichsbohrung (7) zumindest abschnittsweise schräg, ansteigend und/oder gewendelt verläuft, so dass bei einer Projektion der zweiten Stirnfläche (11) auf die erste Stirnfläche (9) die zweite Austrittsöffnung (10) in der Projektionsebene versetzt zur ersten Austrittsöffnung (8) angeordnet ist.
2. Ventil (1) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (8, 10) jeweils exzentrisch in Bezug auf die jeweilige Stirnfläche (9, 11) angeordnet sind.
3. Ventil (1) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Austrittsöffnung (10) in der Projektion in einem Winkelabstand (a) zur ersten Austrittöffnung (8) angeordnet ist.
4. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Austrittsöffnung (10) in der Projektion in einem radialen Abstand (a) zur ersten Austrittsöffnung (8) angeordnet ist.
5. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) von mehreren
Ausgleichsbohrungen (7) durchsetzt ist, die in der Draufsicht auf den Anker (6) in gleichem Winkelabstand (ß) zueinander angeordnet sind.
6. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) eine zentrale
Ausnehmung (12) aufweist, in die vorzugsweise ein Ankerbolzen (13) aufgenommen ist.
7. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (6) gestuft ausgeführt ist.
8. Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnflächen (9, 11) des Ankers (6) kreisförmig sind, wobei vorzugsweise die Durchmesser der kreisförmigen Stirnflächen (9, 11) gleich groß sind.
9. Kraftstoff- Hochdruckpumpe (2) für ein Kraftstoffeinspritzsystem mit einem Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei vorzugsweise das Ventil (1) ein Saugventil ist, das in ein Gehäuseteil (20) der Kraftstoff- Hochdruckpumpe (2) integriert ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040261771A1 (en) * 2001-11-27 2004-12-30 Takeshi Ichinose Fluid flow rate control valve, anchor for mover and fuel injection system
DE102006050810A1 (de) * 2006-10-27 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
WO2014079646A1 (de) * 2012-11-26 2014-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einspritzvorrichtung für einen verbrennungsmotor

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040261771A1 (en) * 2001-11-27 2004-12-30 Takeshi Ichinose Fluid flow rate control valve, anchor for mover and fuel injection system
DE102006050810A1 (de) * 2006-10-27 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Kraftstoffinjektor
WO2014079646A1 (de) * 2012-11-26 2014-05-30 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Einspritzvorrichtung für einen verbrennungsmotor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202300017805A1 (it) 2023-08-30 2025-03-02 Idi Integratori Dietetici Italiani S R L Nuova composizione comprendente teupolioside e inositolo

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