DE102007013875B3

DE102007013875B3 - Ventil mit Druckschott

Info

Publication number: DE102007013875B3
Application number: DE200710013875
Authority: DE
Inventors: Uwe Fischer; Rainer Dipl.-Ing. Nowak (Tu)
Original assignee: Hydraulik Ring GmbH
Current assignee: Hilite Germany GmbH
Priority date: 2007-03-20
Filing date: 2007-03-20
Publication date: 2008-07-10
Anticipated expiration: 2027-03-21

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein hydraulisches Ventil, das im Hochdruckdieselbereich verwendbar ist, mit einem zusätzlichen Druckschott für die Aufnahme von Druckimpulsen, die insbesondere aus dem Common-Rail des Kraftfahrzeugeinspritzsystems kommen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrohydraulisches Ventil, das als automotives Ventil, insbesondere als Kraftstoffdruckregelventil, einsetzbar ist und besonders gut mit hohen Drücken und Druckschwankungen und Druckimpulsen umgehen kann.
Elektrohydraulische Ventile werden an vielen Stellen, selbst im Automobil, eingesetzt, so zum Beispiel als Getriebesteuerventile, als Motorsteuerventile und als Kraftstoffregelventile. Insbesondere für die Getriebesteuerungen und die Kraftstoffregelung ist ein seit Jahren anhaltender Trend zu beobachten, die hydraulischen Komponenten für immer höhere Drücke auszulegen. Je nach Getriebetyp sind Drücke bis zu mehr als 50 bar inzwischen geläufig, je nach Kraftstoffeinspritzsystem sind Drücke bis zu mehr als 2000 bar inzwischen in der Fachwelt bekannt.
Aus der EP 1 088 182 B1 (Patentinhaberin: Hydraulik-Ring GmbH, Anmeldetag: 28.05.1999) ist ein Druckregelventil mit einem Flachanker, insbesondere für den Einsatz als Dieselhochdruckregelventil, bekannt. Die Offenbarung des vorliegenden Patents gilt durch diese Referenz in Bezug auf die konstruktiven Darstellungen und in Bezug auf die funktionelle Beschreibung eines Ventils mit Flachanker als vollinhaltlich in die vorliegende Anmeldung inkludiert.
Mit steigenden Drücken und dem Einbau von zusätzlichen Filtern im Common-Rail des Dieseleinspritzsystems können unerwünschte Druckrückschläge und Druckdurchschläge sowie Druckimpulse auf den Anker und den ihn durchsetzenden Stößel des Druckregelventils auftreten. Bei den bisher bekannten Konstruktionen eines einsatzfähigen Druckregelventils gab es Zustände, bei denen der Deckel des Ventils den Schlägen nicht mehr standhalten konnte.
Insbesondere die Langzeitalterung durch die permanenten Schläge konnte zu einer vorzeitigen Brüchigkeit des Deckels führen.
Eine erste konstruktive Lösung für das Problem kann der zum Anmeldezeitpunkt der vorliegenden Anmeldung noch unveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2007 001 785.7 (Anmelderin: Hydraulik-Ring GmbH, Anmeldetag: 05.01.2007) entnommen werden. Dort wird vorgeschlagen, die Schläge des Flachankers durch eine Anschlagsleiste im Außenbereich, also am Rand des Ankers, abzufangen.
Laboruntersuchungen der in der DE 10 2007 001 785.7 vorgeschlagenen Lösung haben gezeigt, dass die Hydraulikflüssigkeit, wie zum Beispiel der Dieselkraftstoff, des beidseitig umspülten Ankers auch Dehnungskräfte auf den Deckel ausüben kann.
Je nach konstruktiver Ausgestaltung des Ankers eines Hochdruckregelventils und des Bewegungsraums des Ankers kann es daher erwünscht sein, Kunden von Druckregelventilen eine weitere Lösung, insbesondere im Einsatz unter mittleren (mehrere 10 bar Druck) und hohen Drücken (mehrere hundert bis zu 2000 bar), anbieten zu können.
Aus der AT 322 457 B (Patentinhaberin: Hansa Metallwerke AG, Anmeldetag: 28.10.1971) ist bekannt, den Kolbenanschlagsboden doppelt auszuführen. Zwei ineinander eingreifende Kappen werden ineinander eingesetzt. Ein automotives Ventil ist deutlich kompakter aufgebaut, so dass der in der Patentschrift graphisch wiedergegebene Ventilaufbau nicht in den Längendimensionen eines für ein Ventil im Kraftfahrzeug freigehaltenen Einbauraums einbaubar ist.
Aus der Offenlegungsschrift DE 24 27 201 A1 (Anmelderin: H. Kunke GmbH KG, Anmeldetag: 05.06.1974) ist die Idee bekannt, das Gehäuse mit einer mittigen Einbuchtung zu gestalten, um die elektromagnetischen Feldlinien durch das Gehäuse besonders günstig zu führen. Dazu können Blechteile, wie z. B. ein Gehäuse, tiefgezogen besondere Vertiefungen an manchen Stellen aufweisen.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird durch ein Ventil nach Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen.
Elektrohydraulische Ventile werden in der Regel über zwei von außen zugängliche Kontakte elektrisch, häufig aus einem Fahrzeugsteuergerät, angesteuert. In Abhängigkeit von der Bestromung des Spulenkörpers, dessen zentrales Bauteil die Spule ist, die auf einem Spulenträger aufgewickelt ist, baut sich ein magnetischer Fluss über einen Anker in einer bekannten Art und Weise auf. Der Anker oder an ihn angeschlossene weitere Ventilteile, wie zum Beispiel der Stößel oder der Kolben, können durch eine Feder in eine Vorzugsstellung vorgespannt sein. Es gibt Anker, die im Trockenen betrieben werden, also abgekoppelt und getrennt von dem hydraulischen Teil, und es gibt Anker, die teilweise oder vollständig von der hydraulischen Flüssigkeit umspült werden. Bei Hochdrucksystem und Ventilen im mittleren Druckbereich ist es vorteilhaft, wenn der Anker möglichst druck- und damit kraftausgeglichen angeordnet ist. Eine Lösung besteht in der Umspülung des Ankers. Nach einer Ausgestaltung kann der Anker ein Flachanker sein. Zur Kraftberechnung und für den Kraftausgleich ist die effektive, auf die Bewegungsrichtung projizierte Fläche zu berücksichtigen. Der Deckel ist häufig aus einem leichten Material, wie zum Beispiel Kunststoff, gefertigt, wobei auch keine besonderen Anforderungen an die mechanische Festigkeit des Deckels gestellt werden. Solche elektrohydraulischen Ventile können als automotive Hochdruckregelventile, vorzugsweise zur Regelung eines Drucks in einem Common-Rail-Dieseleinspritzsystem, verwendet werden. Die Ventile haben einen hydraulischen Teil und einen elektrischen Teil. Der Deckel sitzt auf dem elektrischen Teil. Das Ventilgehäuse ist häufig deutlich mechanisch stabiler; das Ventilgehäuse ist in bekannter Art aus einem Metall hergestellt. Daher weist der Deckel die geringere mechanische Festigkeit im Vergleich zu den übrigen, von außen zugänglichen Bauteilen auf. Bei Druckimpulsen und Überdrücken sind somit der Deckel und der an ihn angeschlossene Stecker, entgegen der Absicht der Ventilentwickler, das schwächste Bauteil. Selbst wenn der Deckel mechanisch sicher mit dem Rand des Ventils verbunden ist, wodurch der Deckel nicht von dem Ventil abheben kann, so stellt er die unerwünschte Sollbruchstelle des Ventils dar. Auf der anderen Seite sprechen zahlreiche Vorteile aus der Herstellung und Fertigung genauso wie aus Aspekten der Materialpaarung für die Verwendung eines Kunststoffdeckels mit und ohne angeformtem Stecker. Unter dem Deckel im Inneren des Ventils ist eine Trennwand angeordnet, die einen hydraulischen Hochdruckbereich des Ventils von einem Niederdruckbereich des Ventils trennt. Die Trennwand kann das vor den Deckel vorgereihte Bauteil sein, das heißt, das zum Deckel benachbarte Bauteil. Bei dieser konstruktiven Umsetzung der Erfindung wird das gesamte Ventil als Druckraum betrieben, der unter dem Deckel angeordnete Anker kann druckausgeglichen betrieben werden; eine energieeffiziente Ventilgestaltung.
Die Trennwand ist separat geformt. Sie kann als Druckschott bezeichnet werden. Das Druckschott ist verformungsstabil. Das Druckschott fängt Druckstöße einer hydraulischen Flüssigkeit von den angrenzenden Bauteilen, insbesondere dem Deckel, ab. Ein Schott ist ein Bauteil, das sichere Trennbereiche schafft. Durch das Druckschott ist der Deckel druckentlastet. Das hydraulische Ventil, das im Hochdruckdieselbereich verwendbar ist, arbeitet mit einem zusätzlichen Druckschott für die Aufnahme von Druckimpulsen, die insbesondere aus dem Common-Rail des Kraftfahrzeugeinspritzsystems kommen.
Die Trennwand ist quer zur Ventilrichtung angeordnet. Die Ventilrichtung ist die Achse des Ventils. Die Achse des Ventils bestimmt sich aus der längsten Strecke des Ventils. Auch lässt sich die Achse des Ventils durch die Bewegungsrichtung des Stößels, des Ankers oder sonst wie für die Bewegung bestimmter Bauteile angeben. In einer Ausgestaltung eines erfindungsgemäßen Ventils können sämtliche Bestimmungen der Ventilachse austauschbar angewendet werden. Die Trennwand verläuft somit zu dem Stößel quer. Der Stößel wird durch die Feder vorgespannt. Der Stößel stützt sich über eine Feder an einem Bereich im Zentrum der Trennwand ab. Der Bereich im Zentrum, der nach einer Ausgestaltung der ausschließlich in der Mitte des Ventils liegende, durch eine zentrale Anhebung bestimmte und begrenzte Bereich, ist durch die Formgebung abgeschlossen. Der zentrale Bereich kann wannenartig aus der Ebene des Deckels tiefgezogen sein. Somit wird die Trennwand noch als Lager genutzt.
Die Feder ist in einer Federwanne der Trennwand abschnittsweise geführt, deren Wannenboden als Gegenlager der Feder dient. Eine Führung ist auch dann gegeben, wenn die Wanne aufgeweitet gestaltet ist, sodass nur der unterste, schmalste Bereich der Wanne eine Berührung zur Feder herstellt. Die Feder des Ankers wird in der Bewegungsrichtung durch die Wanne geführt. Ein seitliches Ausbrechen wird verhindert.
In einer Ausgestaltung ist die Trennwand eine runde, deckelartige Platte, die insbesondere zum Deckelrand gegengeformte Ausbuchtungen aufweist. Wenn das Ventil wenigstens durch sein Gehäuse in einigen Bereichen kreisrund ist, so kann an diesen Stellen die Trennwand gut eingelegt werden. Sie versperrt die Druckfortpflanzung außerhalb des Druckraums des Ventils.
Die Ausbuchtungen im Deckel, die die Funktion der Versteifungsrippen übernehmen, sind sternförmig auf einen mittleren Punkt geführt. Wichtig ist die versteifende Wirkung der Rippen. Die Rippen stehen weniger hoch aus dem Deckel heraus als benachbarte Anschlagserhebungen. Die Rippen sind nach einer Ausgestaltung auf die mittig angeordnete Federwanne zulaufend. Durch die Versteifungsrippen kann der Deckel selbst dünner ausgelegt werden.
Der Deckel bzw. die Trennwand weisen Anschlagserhebungen auf. Die Anschlagserhebungen erheben sich aus dem Deckel heraus in die gleiche Richtung, in der der Deckelrand umgebogen ist. Sie sind somit in Bezug zum Deckelrand gleichgeformt. Die Erhebungen sind napfförmige Anschlagserhebungen. Der Deckel, insbesondere wenn er kreisrund gestaltet ist, kann in einzelne Segmente, so genannte Kreisabschnitte, aufgeteilt werden. In jedem Segment der Trennwand ist dann in einer Ausgestaltung wenigstens eine Anschlagserhebung vorgesehen. Die Anschlagserhebungen sind in die Trennwand eingeformt. Die Anschlagserhebungen dienen als Prallböcke für den Anker des Ventils. Sie stellen die Anschlagsflächen dar. Nach einer Ausgestaltung ist der Innendruchmesser der Trennwand größer als der Außendurchmesser des Ankers an seiner breitesten Stelle. Der Anker weist vorzugsweise einen solchen Durchmesser auf, dass er zwischen den Deckelrand einfahren kann. In einer Ausgestaltung ist der Anker in seiner Mitte erhöht, die Ränder sind flacher ausgestaltet. Nicht nur die hydraulische Energie wird durch das Druckschott abgefangen, sondern die kinetische Energie im Ventil kann somit auch zuverlässig aufgenommen werden.
Die Trennwand kann so geformt sein, dass zentral ein Anker aus der Trennwand heraussteht. Der Anker ist wie ein Dorn. In einer Ausgestaltung ist die Wanne auf der öffnungsabgewandten Seite mit einem Gewinde behafteten Stück weitergeführt. An dem Gewinde kann ein Einsatzstück angeschraubt werden. Das Einsatzstück hält im angeschraubten Zustand den Deckel des Ventils. Der Deckel des Ventils ist durch das Einsatzstück eingespannt. Das Einsatzstück hält den Deckel des Ventils in Richtung auf die Trennwand und zieht sie an. Der Deckel lässt sich hierdurch mittig besser arretieren. Je nach Druckverhältnissen kann auf eine Randeinfassung des Deckels verzichtet werden.
Die Trennwand kann ein metallischer Körper ein. In einer Ausgestaltung ist es günstig, wenn er ein Blechformteil, beispielhaft ein Blechstanzteil, ist. Alternativ lässt sich auch ein Aluminiumsinterbauteil als Druckschott verwenden. Beide Herstellarten sind schnell, zuverlässig und günstig für einfach geformte Teile. Der anliegende Deckel ist aus einem weicheren Material wie einem Kunststoff gefertigt. Damit fängt die Trennwand die zusätzliche Energie im Ventil auf.
Die Trennwand verschließt den hydraulischen Teil des Ventils inklusive den beidseitig umspülten Anker. Es müssen nur Durchlässe für die elektrische Kontaktierung der Spule vorgesehen werden. Somit ist wenigstens einen Kontaktdurchlass vorhanden, insbesondere bei den üblichen Spulenaufbauten zwei Kontaktdurchlässe. Die Trennwand weist Kontaktdurchlässe auf, die durch durchstoßbare gummiartige Dichtringe wie Gumminoppen hydraulisch dicht verschlossen sind. Vorzugsweise liegen die Kontaktdurchlässe, die aus der Trennwand zurückgeformt sind, in der gleichen Flucht auf einem Durchmesserschnitt des Ventils. Bildlich ist die Anordnung wie folgt vorzustellen. Es wird ein Durchmesser durch die insbesondere kreisrunde Trennwand gezogen. Auf der Durchmesserlinie liegt ein Kontaktdurchlass. Wenn es sich bei der Verbindungslinie um den Durchmesser handelt, so liegt auch auf dieser Verbindungslinie der zweite Kontaktdurchlass.
Die Trennwand ist im Wesentlichen ein flaches Teil. Aus der Fläche, die auch als Ebene bezeichnet werden kann, stehen die einzelnen Bereiche, wie Wanne, Anschlagsnoppe und Versteifungsrippe heraus. Die Trennwand wird durch den umgeknickten Rand begrenzt. Die einzelnen Bereiche können mit der Richtung des Randes aus der Ebene übereinstimmen, so wie zum Beispiel in einer Ausgestaltung die Anschlagsnoppen, oder entgegengesetzt, also gegengeformt, wie zum Beispiel die Wanne oder die Kontaktdurchlässe, sein. Die Ebene ist durch zahlreiche Formen wie Wanne und Zusatzerhöhungen unterbrochen, trotzdem behält sie den flächigen Charakter.
Als weiterer vorteilhafter Effekt ergibt sich die präzisere Einstellbarkeit des Ventils, selbst nach längeren Betriebszeiten des Ventils. Ein ursprünglich aus Kunststoff gebildetes Gegenlager für die Vorspannfeder des Ankers bzw. des Stößels erfuhr im Laufe der Zeit axiale Lageverschiebungen, weil das im Vergleich zum Ventilgehäuse weichere Deckelmaterial Setzungen zeigt. Demgegenüber fördert der definierte Anlagepunkt des Bodens der Wanne, der aus einem mechanisch stabileren Material, wie einem Metall gefertigt ist, auch nach mehreren Tausend Betriebsstunden eine exakte Ausgangslage für den Stößel des Ventils.
Ein weiterer Vorteil in der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung besteht darin, dass das Ventil scheibenweise aufgebaut werden kann. Der Deckel ist aus einem Kunststoff zweiteilig gefertigt, weil durch den ersten Teil Kontaktstifte der Spule durchgeführt werden können, die nach einer Kontaktierung mit flach ausgebreiteten Deckelkontakten, insbesondere durch eine durchstoßende Verbindung, mit einem zweiten Teil des Deckels, der auf den ersten Teil des Deckels auflegbar ist, nach außen hin abgeschlossen werden. Die beiden Deckelteile können danach durch ein einfaches Kunststoffschweißverfahren, wie zum Beispiel ein Ultraschweißverfahren, miteinander verbunden werden. Der Deckel wird nur noch Druckbedingungen ausgesetzt, die im Bereich des Umgebungsdrucks liegen, also bei ca. 1 bar, während das Innere des Ventils neben einer Drucktrennung auch eine zusätzliche Dichtungsebene erfährt.
Die Erfindung kann noch besser verstanden werden, wenn Bezug auf die beiliegenden Figuren genommen wird, wobei
1 eine erfindungsgemäße Trennwand in Schnittdarstellung zeigt,
2 die erfindungsgemäße Trennwand nach 1 in 3D-Darstellung in seitlicher Draufsicht zeigt,
3 die erfindungsgemäße Trennwand nach 1 und 2 in 3D-Darstellung mit Blick von unten zeigt,
4 die erfindungsgemäße Trennwand im eingebauten Zustand im oberen Teil eines Ventils zeigt.
5 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Trennwand in 3D-Darstellung zeigt,
6 die erfindungsgemäße Trennwand nach 5 in 3D-Darstellung aus gedrehter Perspektive zeigt und
7 die erfindungsgemäße Trennwand der 5 und 6 im eingebauten Zustand im oberen Teil eines weiteren Ventils zeigt.
Ähnliche Teile in den unterschiedlichen Ausführungsbeispielen sind zur Verständnisförderung mit den gleichen Bezugszeichen versehen worden, obwohl in einigen Details Abweichungen zwischen unterschiedlichen Ausführungsformen vorliegen können.
Die 1 bis 3 werden gleichzeitig beschreiben. Der Leser möge sich an der Figur orientieren, die ihm den besten Aufschluss über die vorliegende Erfindung gibt. Die Trennwand 100, die als Druckschott ausgestaltet ist, ist ein kreisrunder Gegenstand, dessen einzelne Trennwandebeneerhöhungen 134 aus der Ebene der Trennwand 100 in eine orthogonale Richtung hinausragen. Die Trennwand 100 weist ein Zentrum 102 auf, um das herum sich die Trennwand rotationssymmetrisch im dreidimensionalen Raum erstreckt. Im Zentrum 102 befindet sich die Federwanne 104 mit dem Federwannenboden 106, der das Gegenlager 108 für eine Feder, insbesondere eine Ankerfeder, darstellen kann. Der Federwannenboden 106 ist in dieser Ausgestaltung die höchste Erhebung der Platte 110. In entgegengesetzter Richtung zur Wannenrichtung der Wanne 104 ist der Rand 112 umgelegt. Die einzelnen Ausbuchtungen 114, die über die gesamte Oberfläche der Trennwand 100 verteilt sind, haben je nach ihrer Gestaltung unterschiedliche Funktionen. So gibt es in der Trennwand 100 wenigstens einen Kontaktdurchlass 122, 124. Der Kontaktdurchlass 122, 124, der bei Spulenanbindung mit einer Versorgungsspannung und Masse zweifach auftreten sollte, hat mittige Löcher für Kontaktstifte. Die Trennwand 100 ist auch mit Versteifungsrippen 116 ausgestattet, die die mechanische Stabilität der Trennwand 100 fördern. Somit kann die Trennwand 100 dünner gestaltet sein. Die Versteifungsrippen sind wie Sonnenstrahlen vom Zentrum 102 der Platte 110 weg nach außen zum Rand 112 hin gerichtet. Sie sind länglich, konkav und leicht gebogen. Andere Ausbuchtungen 114 sind Anschlagserhebungen 118. Während die Anschlagserhebungen 118 auf die Unterseite, so wie in 3 in der Ansicht auf die Unterseite dargestellt, weisen, erstrecken sich die Wanne 104 und die Kontaktdurchlässe 122, 124 aus der Oberseite der runden Platte 110. Die runde Platte 110 ist durch den Rand 112 der Trennwand 100 seitlich begrenzt. Der Durchmesser 120 der runden Platte 110 erstreckt sich vom Rand 112 zum gegenüberliegenden Rand 112, der einheitlich zusammenhängend ausgebildet ist.
4 zeigt die Trennwand 100 der 1 bis 3 in einem in einem Ventil 1 verbauten Zustand, zusammen mit weiteren Bauteilen des Ventils 1, wie dem oben bzw. außerhalb aufliegenden Deckel 7, 9 und dem Anker 15, der ein Flachanker ist. Der Deckel 7, 9 ist aus Herstellgründen und die damit einhergehende Verbindungstechnik zweigeteilt in einen unteren Deckel 7 und einen oberen Deckel 9. Zwischen den beiden Deckelteilen 7, 9 ist einer oder sind mehrere flächige Deckelkontakte 37 angeordnet, die die Weiterleitung der elektrischen Signale zu und von dem (nicht dargestellten) Stecker herstellen. Einige der Deckelkontakte 37 werden durch die Kontaktstifte 31 der Spule 35, die Teil des Spulenkörpers 33 ist, durchstoßen. Die Kontaktstifte 31 sind gedichtet durch die Trennwand 100 durchgeführt. Wenigstens einer der beiden Deckelteile 7, 9, nämlich der untere Deckel 7, ist mit seinen Deckelaussparungen 43 der Oberflächenform der Trennwand 100 nachgeführt. Die Trennwand 100 liegt im Bereich der Ventilwandverjüngung 51 der Ventilwand 47 auf dem Auflageflansch 49 auf. Der Anker 15 mit seinem Ankerdurchmesser 23 ist kleiner als der in 3 darstellte Durchmesser 120 der Platte 110 bzw. der Trennwand 100. Im Inneren des Ventils 1 befinden sich der Polschuh 39, der Anker 15 und der Spulenkörper 33 mit der Spule 35, die alle dem elektrischen Teil 5 des Ventils 1 zugerechnet werden. Auf Grund der beidseitigen Umspülung des Ankers 15, der Möglichkeit, dass das Hydraulikmedium sowohl auf der ersten Seite 17 als auch auf der zweiten Seite 19 des Flachankers 15 vorhanden sein kann, wird der Anker 15 auch dem hydraulischen Teil 3 des Ventils 1 zugerechnet. Der Anker 15 ist mittig durch den Stößel 13 durchsetzt. Der Durchstoß des Stößels 13 durch den Anker 15 erfolgt im Bereich der Ankermittenerhöhung 25. An der Ankermittenerhöhung 25 greift das eine Ende der Ankerfeder 21 an, während das andere Ende der Ankerfeder 21 am Gegenlager 108 der Wanne 104 anliegt. Der Anker 15 kann entgegen der Ankerfeder 21 im Ankerbewegungsraum 27 tiefer in den Raum der Trennwand 100 hineingedrückt werden. Die größte Deckelaussparung 43 des Deckels 7 ist zur Aufnahme der Wanne 108 vorgehalten. Eine Abdichtung nach außen des Ventils 1 wird durch eine Deckeldichtung 41 auf der Oberseite der Trennwand 100 sichergestellt.
In den 5 und 6 ist eine weitere Ausgestaltung einer Trennwand 100 graphisch dargestellt. Die Federwanne 104 ist in den oberen Bereich der Trennwand 100 aus der Ebene der Trennwand 100 durch einen Fortsatz 128 hochgezogen worden. Seitlich von der Federwanne 104 sind die Kontaktdurchlässe 122, 124 auf der gleichen Schnittlinie angeordnet. Der Fortsatz 128 hat ein Schraubgewinde 130, an das das in 7 dargestellte Einsatzstück 29 durch das Innengewinde 55 des Einsatzstücks 29 angeschraubt werden kann. Die Unterseite der Wanne 104 bietet das Gegenlager 108 für die in 7 dargestellte Ankerfeder 21. Der Rand 112, ein kreisrunder, nach unten weisender Rand, ist mit einer Ausnehmung oder auch kreisrunden Nut versehen (nicht in 1 bis 3 eingezeichnet), der zur Aufnahme einer zusätzlichen 0-Ringdichtung als Druckschottdichtung 136 bestimmt ist.
7 zeigt, so wie 4, den oberen Teil eines erfindungsgemäßen Ventils 1 mit seinem elektrischen Teil 5 und seinem hydraulischen Teil 3. Die Trennwand 100 erstreckt sich radial um die Mitte der Trennwand, dem Zentrum 102, herum. Beidseitig der Trennwand 100 sind weitere Bauteile des Ventils 1 dargestellt. Auf der nach außen gerichteten Seite ist der Deckel 11 mit einer Oberflächenöffnung für ein Einsatzstück 29 angeordnet. Das Einsatzstück 29 ist über das Innengewinde 55 an den Fortsatz 128 mit dem Außengewinde 130 angeschraubt. Der Fortsatz 128 steht aus dem Zentrum 102 der Trennwand 100 heraus. Der Fortsatz 128 ist durch eine Deckelfortsatzdichtung 138 hydraulisch mit dem Deckel 11 abgedichtet. Das Einsatzstück 29 drückt über wenigstens einen Deckelanpressflügel 57 den Deckel 11 in Richtung auf die Trennwand 100. Weitere Dichtungen 132, 136 dichten vermeintliche Durchlassstellen für das hydraulische Medium ab. So gibt es eine Druckschottdichtung 136 am Rand der Trennwand 100 und eine Kontaktdurchlassdichtung 132 für den Kontaktstift 31. Die Federwanne 104 nimmt die Ankerfeder 21 an einem Ende der Ankerfeder 21 auf und stützt diese ab. Das andere Ende der Ankerfeder 21 lagert am Anker 15, genauer an der Ankermittenerhöhung 25, der ein Flachanker ist. Der Flachanker 15 ist durch den Stößel 13 durchsetzt, der die Verbindung zum vorderen, hydraulischen Teil 3 des Ventils 1 herstellt. Der Polschuh 39 ist wie in 4 durch den Stößel 13 durchsetzt. Der sich auf der Unterseite der Trennwand 100 ausgebildete Ankerbewegungsraum 27 lässt die Axialbeweglichkeit des Ankers 13 zu. Die Trennwand 100 ist mit dem Ende des verjüngten Teils 51 der Ventilwand 47 des Ventils 1 über eine Ventilwandeinbördelung 53 eingefasst. Hierzu weist der Deckel 11 eine Deckelrandausnehmung 45 auf, die als umlaufende Nut so breit gestaltet ist, dass die einfassende Ventilwandeinbördelung 53 bequem Platz findet. Das andere Ende der Trennwand 100 liegt auf dem Auflageflansch 49 der Ventilwand 47 auf. Beide Seiten 17, 19 des Ankers 15 sind für das hydraulische Medium zugänglich, so dass bis an die druckschottartige Trennwand 100 heran der volle Druck der ablasseitigen hydraulischen Flüssigkeit gegeben ist. Die Kontaktstifte 31, die die Trennwand als einzige Bauteile durchbrechen, münden in der Spule 35 des Spulenkörpers 33, der ein Teil des elektrischen Teils 5 des Ventils 1 ist.
Vorliegend ist die Erfindung im Wesentlichen an zwei Ausführungsbeispielen beschrieben worden. Wie offensichtlich geworden ist, kann die Trennwand 100, die nach einer Ausgestaltung eine runde Platte 110 sein kann, zahlreiche Unterschiede in den Details aufweisen und trotzdem noch der vorliegenden erfinderischen Lehre zugehörig betrachtet werden.
Nach einem Aspekt ist die druckzurückhaltende Funktion und nach einem weiteren Aspekt die deckelschonende Funktion des Druckschotts eine zu würdigende Tatsache einer erfindungsgemäßen Ventilrealisierung. Hierbei ist die tatsächliche Verwendung des Ventils, ob zum Beispiel Getriebesteuerventil oder Kraftstoffdruckregelventil, von nachgeordneter Bedeutung.

1: Elektrohydraulisches Ventil
3: Hydraulischer Teil
5: Elektrischer Teil
7: Deckel, insbesondere erster Teil eines zusammengesetzten Deckels
9: Deckel, insbesondere zweiter Teil eines zusammengesetzten Deckels
11: Deckel, insbesondere einstöckiger Deckel
13: Stößel
15: Anker, insbesondere Flachanker
17: Erste Seite, insbesondere hydraulische Seite, des Flachankers
19: Zweite Seite, insbesondere Deckelseite, des Flachankers
21: Ankerfeder
23: Durchmesser des Ankers
25: Ankermittenerhöhung
27: Ankerbewegungsraum
29: Einsatzstück, insbesondere deckelhaltendes Einsatzstück
31: Kontaktstift, insbesondere spulenangeformter Kontaktstift
33: Spulenkörper
35: Spule
37: Deckelkontakte
39: Polschuh
41: Deckeldichtung
43: Deckelaussparung
45: Deckelrandausnehmung, insbesondere nutartig zur Aufnahme der Ventilwandverjüngung
47: Ventilwand
49: Auflageflansch der Ventilwand
51: Ventilwandverjüngung, insbesondere endlings angeordnete umlaufende Verjüngung
53: Ventilwandeinbördelung
55: Innengewinde des Einsatzstückes
57: Deckelanpressflügel des Einsatzstückes
100: Trennwand
102: Zentrum der Trennwand
104: Federwanne
106: Federwannenboden
108: Gegenlager einer Feder, insbesondere einer Ankerfeder
110: Platte, insbesondere runde Platte
112: Rand der Trennwand
114: Ausbuchtung
116: Versteifungsrippe
118: Anschlagserhebung
120: Durchmesser der Trennwand
122: Erster Kontaktdurchlass
124: Zweiter Kontaktdurchlass
128: Fortsatz
130: Schraubgewinde des Fortsatzes
132: Dichtring eines Kontaktdurchlasses
134: Trennwandebenenerhöhung
136: Druckschottdichtung
138: Deckelfortsatzdichtung

Claims

Elektrohydraulisches Ventil (1), insbesondere als automotives Hochdruckregelventil, vorzugsweise zur Regelung eines Drucks in einem Common-Rail-Dieseleinspritzsystem, mit einem hydraulischen Teil (3) und einem elektrischen Teil (5), das durch einen Deckel (7, 9, 11) auf dem elektrischen Teil (5) mit geringer mechanischer Festigkeit abgeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Deckel (7, 9, 11) im Inneren des Ventils (1) eine Trennwand (100, 110) angeordnet ist, die einen hydraulischen Hochdruckbereich (27) des Ventils (1) von einem Niederdruckbereich des Ventils (1) trennt.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) ein separat geformtes Druckschott ist, das verformungsstabil Druckstöße einer hydraulischen Flüssigkeit von den angrenzenden Bauteilen (7, 9, 11) abfängt.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das angrenzende Bauteil ein Deckel (7, 9, 11) ist.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) quer zu einem Stößel (13) verläuft, der sich über eine Feder (21) an einem Bereich im Zentrum (102) der Trennwand (100) abstützt.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (21) in einer Federwanne (104) der Trennwand (100) abschnittsweise geführt ist, deren Wannenboden (106) als Gegenlager (108) der Feder (21) dient.
Elektrohydraulisches Ventil (21) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) eine runde, deckelartige Platte (110) ist.
Elektrohydraulisches Ventil (21) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (110) zum Deckelrand (112) gegengeformte Ausbuchtungen (114, 134) aufweist.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausbuchtungen (114, 134) als Versteifungsrippen (116) sternförmig auf die mittig angeordnete Federwanne (104) zulaufen.
Elektrohydraulisches Ventil nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in Bezug zum Deckelrand (112) gleichgeformte, napfförmige Anschlagserhebungen (118) in die Trennwand (100) eingeformt sind, die Prallböcke für einen Anker (15) des Ventils (1) darstellen.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagserhebungen (118) in jedem Segment der segmentartig aufgebauten Trennwand (100) eingeformt sind und der Anker (15) einen solchen Durchmesser (23) aufweist, dass er zwischen den Deckelrand (112) einfahren kann.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass zentral ein Anker (128) aus der Trennwand (100) heraussteht, an der ein Einsatzstück (29) anschraubbar (55, 130) ist, das den Deckel (11) des Ventils (1) gegen die Trennwand (100) hält.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) ein metallischer Körper ist und der anliegende Deckel aus einem weicheren Material wie einem Kunststoff gefertigt ist.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) ein Blechformteil oder ein Aluminiumsinterbauteil ist.
Elektrohydraulisches Ventil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (100) wenigstens einen Kontaktdurchlass (122, 124) aufweist, die durch durchstoßbare gummiartige Dichtringe (132) wie Gumminoppen hydraulisch dicht verschlossen sind, wobei die Kontaktdurchlässe (122, 124), die aus der Trennwand (100) zurückgeformt sind, in der gleichen Flucht auf einem Durchmesserschnitt (120) des Ventils (1) liegen.