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DE102016202945A1 - Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil - Google Patents

Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil und Hochdruckpumpe mit Einlassventil Download PDF

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Publication number
DE102016202945A1
DE102016202945A1 DE102016202945.2A DE102016202945A DE102016202945A1 DE 102016202945 A1 DE102016202945 A1 DE 102016202945A1 DE 102016202945 A DE102016202945 A DE 102016202945A DE 102016202945 A1 DE102016202945 A1 DE 102016202945A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
housing
carrier element
inlet valve
rib
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.)
Withdrawn
Application number
DE102016202945.2A
Other languages
English (en)
Inventor
Achim Meisiek
Stefan Kolb
Steffen Holm
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
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Priority to PCT/EP2017/050060 priority patent/WO2017144185A1/de
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366Valves being actuated electrically
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/44Details, components parts, or accessories not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M59/02 - F02M59/42; Pumps having transducers, e.g. to measure displacement of pump rack or piston
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Abstract

Es wird ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, vorgeschlagen. Das Einlassventil (24) weist ein Ventilglied (34) auf, das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. Es ist ein elektromagnetischer Aktor (60) vorgesehen, durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist und wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) miteinander verbunden sind und von einem Gehäuse (69, 70, 71) umgeben sind und der Bereich der Verbindung (90) zwischen dem Trägerelement (78) und dem Magnetkern (68) in einem Innenraum (91) des Gehäuses (69, 70, 71) angeordnet ist. Zwischen dem Trägerelement (78) und dem Gehäuse (69, 70, 71) ist eine Abdichtung (92) vorgesehen, durch die der Innenraum (91) des Gehäuses (69, 70, 71) gegenüber dem Äußeren des Gehäuses (69, 70, 71) abgedichtet ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ferner betrifft die Erfindung eine Hochdruckpumpe mit einem solchen Einlassventil.
  • Stand der Technik
  • Ein elektromagnetisch betätigbares Einlassventil für eine Hochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, ist durch die DE 10 2013 220 593 A1 bekannt. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement auf mit einem in einer Hubbewegung angetriebenen Pumpenkolben, der einen Pumpenarbeitsraum begrenzt. Der Pumpenarbeitsraum ist über das Einlassventil mit einem Zulauf für den Kraftstoff verbindbar. Das Einlassventil umfasst ein Ventilglied, das mit einem Ventilsitz zur Steuerung zusammenwirkt und das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist. In seiner Schließstellung kommt das Ventilglied am Ventilsitz zur Anlage. Ferner umfasst das Einlassventil einen elektromagnetischen Aktor, durch den das Ventilglied bewegbar ist. Der elektromagnetische Aktor weist einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied wirkenden Magnetanker, eine den Magnetanker umgebende Magnetspule und einen Magnetkern auf. Der Magnetanker ist in einem Trägerelement verschiebbar geführt, wobei das Trägerelement und der Magnetkern miteinander verbunden sind. Bei Bestromung der Magnetspule ist der Magnetanker gegen die Kraft einer Rückstellfeder bewegbar und kommt zumindest mittelbar am Magnetkern zur Anlage. Beim Anschlagen des Magnetankers am Magnetkern kann es zu hohen Belastungen dieser beiden Bauteile sowie der Verbindung zwischen dem Trägerelement und dem Magnetkern kommen, was über eine längere Betriebsdauer zu Beschädigungen der Verbindung zwischen dem Magnetkern und dem Trägerelement führen kann, wodurch die Funktionsfähigkeit des Einlassventils beeinträchtigt werden kann. Die Verbindung des Magnetkerns mit dem Trägerelement kann beispielsweise mittels einer Hülse erfolgen, die mit den beiden Bauteilen verschweißt ist. Der Magnetkern und das Trägerelement sind von einem Gehäuse umgeben, das mehrteilig ausgebildet sein kann, und die Verbindung zwischen diesen Bauteilen ist in einem Innenraum des Gehäuses angeordnet. In den Innenraum kann während des Betriebs Feuchtigkeit eindringen, so dass es zu Korrosion an der Verbindung des Magnetkerns und des Trägerelements kommen kann, wodurch insbesondere die Belastbarkeit der Schweißverbindungen verringert wird. Dadurch kann es zu einem Lösen der Verbindung zwischen dem Magnetkern und dem Trägerelement kommen, wodurch die Funktionsfähigkeit des Einlassventils nicht mehr sichergestellt ist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Vorteile der Erfindung
  • Das erfindungsgemäße Einlassventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass durch die Abdichtung zwischen dem Trägerelement und dem Gehäuse ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Innenraum verhindert ist und somit die Funktionsfähigkeit des Einlassventils dauerhaft sichergestellt ist.
  • In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Einlassventils angegeben. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 2 ist eine sichere Abdichtung ermöglicht. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 3 ermöglicht eine vorteilhafte Anordnung der Abdichtung. Die Ausbildung gemäß Anspruch 5 hat den Vorteil, dass als Abdichtung kein zusätzliches Bauteil erforderlich ist. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 6 ist eine wirkungsvolle Abdichtung erreicht, die durch die Anordnung von mehreren Rippen gemäß Anspruch 7 noch weiter verbessert werden kann. Durch die Ausbildung gemäß Anspruch 9 wird die Wirksamkeit der Abdichtung weiter verbessert.
  • Zeichnung
  • Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen 1 einen schematischen Längsschnitt durch eine Hochdruckpumpe, 2 in vergrößerter Darstellung einen in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt mit einem Einlassventil der Hochdruckpumpe, 3 einen in 2 mit III bezeichneten Ausschnitt in weiter vergrößerter Darstellung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel einer Abdichtung, 4 eine modifizierte Ausführung der Abdichtung, 5 den Ausschnitt III mit einer Abdichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel und 6 den Ausschnitt III mit einer Abdichtung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel.
  • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
  • In 1 ist ausschnittsweise eine Hochdruckpumpe dargestellt, die zur Kraftstoffförderung in einem Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Die Hochdruckpumpe weist wenigstens ein Pumpenelement 10 auf, das wiederum einen Pumpenkolben 12 aufweist, der durch einen Antrieb in einer Hubbewegung angetrieben wird, in einer Zylinderbohrung 14 eines Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe geführt ist und in der Zylinderbohrung 14 einen Pumpenarbeitsraum 18 begrenzt. Als Antrieb für den Pumpenkolben 12 kann eine Antriebswelle 20 mit einem Nocken 22 oder Exzenter vorgesehen sein, an dem sich der Pumpenkolben 12 direkt oder über einen Stößel, beispielsweise einen Rollenstößel, abstützt. Der Pumpenarbeitsraum 18 ist über ein Einlassventil 24 mit einem Kraftstoffzulauf 26 verbindbar und über ein Auslassventil 28 mit einem Speicher 30. Beim Saughub des Pumpenkolbens 12 kann der Pumpenarbeitsraum 18 bei geöffnetem Einlassventil 24 mit Kraftstoff befüllt werden. Beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 wird durch diesen Kraftstoff aus dem Pumpenarbeitsraum 18 verdrängt und in den Speicher 30 gefördert.
  • Im Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe schließt sich wie in 2 dargestellt an die Zylinderbohrung 14 auf deren dem Pumpenkolben 12 abgewandter Seite eine Durchgangsbohrung 32 mit kleinerem Durchmesser als die Zylinderbohrung 14 an, die auf der Außenseite der Gehäuseteils 16 mündet. Das Einlassventil 24 weist ein kolbenförmiges Ventilglied 34 auf, das einen in der Durchgangsbohrung 32 verschiebbar geführten Schaft 36 und einen im Durchmesser gegenüber dem Schaft 36 größeren Kopf 38 aufweist, der im Pumpenarbeitsraum 18 angeordnet ist. Am Übergang von der Zylinderbohrung 14 zur Durchgangsbohrung 32 ist am Gehäuseteil 16 ein Ventilsitz 40 gebildet, mit dem das Ventilglied 34 mit einer an seinem Kopf 38 ausgebildeten Dichtfläche 42 zusammenwirkt.
  • In einem an den Ventilsitz 40 anschließenden Abschnitt weist die Durchgangsbohrung 32 einen größeren Durchmesser auf als in deren den Schaft 36 des Ventilglieds 34 führendem Abschnitt, so dass ein den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebender Ringraum 44 gebildet ist. In den Ringraum 44 münden eine oder mehrere Zulaufbohrungen 46, die andererseits auf der Außenseite des Gehäuseteils 16 münden.
  • Der Schaft 36 des Ventilglieds 34 ragt auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Gehäuseteils 16 aus der Durchgangsbohrung 32 heraus und auf diesem ist ein Stützelement 48 befestigt. Am Stützelement 48 stützt sich eine Ventilfeder 50 ab, die sich andererseits an einem den Schaft 36 des Ventilglieds 34 umgebenden Bereich 52 des Gehäuseteils 16 abstützt. Durch die Ventilfeder 50 wird das Ventilglied 34 in einer Stellrichtung A in dessen Schließrichtung beaufschlagt, wobei das Ventilglied 34 in seiner Schließstellung mit seiner Dichtfläche 42 am Ventilsitz 40 anliegt. Die Ventilfeder 50 ist beispielsweise als Schraubendruckfeder ausgebildet.
  • Das Einlassventil 24 ist durch einen elektromagnetischen Aktor 60 betätigbar, der insbesondere in 2 dargestellt ist. Der Aktor 60 wird durch eine elektronische Steuereinrichtung 62 in Abhängigkeit von Betriebsparametern der zu versorgenden Brennkraftmaschine angesteuert. Der elektromagnetische Aktor 60 weist eine Magnetspule 64, einen Magnetkern 66 und einen Magnetanker 68 auf. Der elektromagnetische Aktor 60 ist auf der dem Pumpenarbeitsraum 18 abgewandten Seite des Einlassventils 24 angeordnet. Der Magnetkern 66 und die Magnetspule 64 sind in einem Gehäuse 70 angeordnet, das mehrteilig ausgebildet sein kann und das am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigbar ist. Das Gehäuse 70 kann einen Spulenträger 71 umfassen, in dem die Magnetspule 64 aufgenommen ist, wobei der Spulenträger 71 innerhalb des topfförmig ausgebildeten Gehäuses 70 angeordnet ist. Weiterhin kann das Gehäuse 70 eine den Spulenträger 71 umgebende Magnethülse 69 umfassen. Das Gehäuse 70 ist beispielsweise mittels eines dieses übergreifenden Befestigungselements in Form eines Schraubrings 72 am Gehäuseteil 16 befestigbar, der auf einem mit einem Außengewinde versehenen Kragen 74 des Gehäuseteils 16 aufgeschraubt ist. Das Gehäuse 70 und der Spulenträger 71 sind vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt, die Magnethülse 69 ist vorzugsweise aus Metall hergestellt. Das Gehäuse 70 kann beispielsweise durch Spritzgießen hergestellt sein, wobei der Spulenträger 71 und die Magnethülse 69 zumindest teilweise vom Kunststoffmaterial des Gehäuses 70 umspritzt sind.
  • Der Magnetanker 68 ist zumindest im wesentlichen zylinderförmig ausgebildet und über seinen Außenmantel in einer Bohrung 76 in einem im Gehäuse 70 angeordneten Trägerelement 78 verschiebbar geführt. Die Bohrung 76 im Trägerelement 78 verläuft zumindest annähernd koaxial zur Durchgangsbohrung 32 im Gehäuseteil 16 und somit zum Ventilglied 34. Das Trägerelement 78 weist in seinem dem Gehäuseteil 16 abgewandten Endbereich 77 eine zylindrische Außenform auf. Der Magnetkern 66 ist im Gehäuse 70 auf der dem Gehäuseteil 16 abgewandten Seite des Trägerelements 78 angeordnet und weist eine zylindrische Außenform auf.
  • Der Magnetanker 68 weist eine zumindest annähernd koaxial zur Längsachse 69 des Magnetankers 68 angeordnete zentrale Bohrung 80 auf, in die eine auf der dem Ventilglied 34 abgewandten Seite des Magnetankers 68 angeordnete Rückstellfeder 82 hineinragt, die sich am Magnetanker 68 abstützt. Die Rückstellfeder 82 ist an ihrem anderen Ende zumindest mittelbar am Magnetkern 66 abgestützt, der eine zentrale Bohrung 84 aufweist, in die die Rückstellfeder 82 hineinragt. In der Bohrung 84 des Magnetankers 66 kann ein Abstützelement 85 für die Rückstellfeder 82 eingefügt, beispielsweise eingepresst sein. In die zentrale Bohrung 80 des Magnetankers 68 ist ein Zwischenelement 86 eingesetzt, das als Ankerbolzen ausgebildet sein kann. Der Ankerbolzen 86 ist vorzugsweise in die Bohrung 80 des Magnetankers 68 eingepresst. Die Rückstellfeder 80 kann sich in der Bohrung 80 auch am Ankerbolzen 86 abstützen. Der Magnetanker 68 kann eine oder mehrere Durchgangsöffnungen 67 aufweisen.
  • In der Bohrung 76 ist durch eine Durchmesserverringerung zwischen dem Magnetanker 68 und dem Einlassventil 24 eine Ringschulter 88 gebildet, durch die die Bewegung des Magnetankers 68 zum Einlassventil 24 hin begrenzt ist. Wenn das Gehäuse 70 noch nicht am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe befestigt ist, so ist der Magnetanker 68 durch die Ringschulter 88 gegen Herausfallen aus der Bohrung 76 gesichert. Zwischen der Ringschulter 88 und dem Magnetanker 68 kann eine Scheibe 89 angeordnet sein.
  • Das Trägerelement 78 und der Magnetkern 66 sind mittels eines hülsenförmigen Verbindungselements 90 miteinander verbunden. Das Verbindungselement 90 ist dabei mit seinem einen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Abschnitt 77 des Trägerelements 78 angeordnet und mit diesem verbunden und mit seinem anderen axialen Endbereich auf dem zylindrischen Magnetkern 66 angeordnet und mit diesem verbunden. Das Verbindungselement 90 ist beispielsweise mit dem Trägerelement 78 und dem Magnetkern 66 stoffschlüssig verbunden, insbesondere verschweißt. Das Verbindungselement 90 ist in einem innerhalb des Spulenträgers 71 liegenden Innenraum 91 des Gehäuses 70 angeordnet. Bei Bestromung der Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 gegen die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Magnetkern 66 hin gezogen und kommt zumindest mittelbar am Magnetkern 66 zur Anlage.
  • Der Magnetkern 66 bildet zusammen mit dem Trägerelement 78 eine vormontierte Baugruppe, die nach der Herstellung des Gehäuses 70 in den Innenraum 91 eingesetzt wird. Das Trägerelement 78 weist in dessen dem Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe zugewandtem Endbereich einen im Durchmesser gegenüber dem zylindrischen Abschnitt 77 größeren flanschförmigen Abschnitt 79 auf. Der flanschförmige Abschnitt 79 liegt an der Außenseite des Gehäuseteils 16 der Hochdruckpumpe auf und auf der dem Gehäuseteil 16 abgewandten Seite des flanschförmigen Abschnitts 79 liegt das Gehäuse 70 und/oder der Spulenträger 71 an diesem an. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Innenraum 91 mittels einer Abdichtung zwischen dem Trägerelement 78 und dem Gehäuse 70 oder dem Spulenträger 71 gegenüber dem Äußeren des Gehäuses 70 abgedichtet ist, so dass in diesen keine Feuchtigkeit eindringen kann.
  • Bei einem in 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel ist zur Abdichtung zwischen dem Trägerelement 78 und dem Gehäuse 70 oder dem Spulenträger 71 ein Dichtelement 92 in Form eines elastisch verformbaren Dichtrings vorgesehen. Der Dichtring 92 ist vorzugsweise zwischen dem Spulenträger 71 und dem diesem gegenüberliegenden flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 angeordnet. Es kann vorgesehen sein, dass im flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 und/oder im Spulenträger 71 eine Ringnut 93 ausgebildet ist, in die der Dichtring 92 eintaucht. Bei der Befestigung des Gehäuses 70 am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe mittels des Schraubrings 72 wird der Dichtring 92 elastisch zusammengedrückt und somit eine sichere Abdichtung des Innenraums 91 erreicht.
  • In 4 ist eine modifizierte Ausführung der Abdichtung gemäß 3 dargestellt, bei der der Dichtring 92 am Trägerelement 78 in einer Kehle im Bereich des Übergangs von dessen flanschförmigem Abschnitt 79 zu dessen zylindrischem Abschnitt 77 angeordnet ist. Der Spulenträger 71 liegt mit seinem Rand am Übergang von dessen dem flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 gegenüberliegenden Bereich zu dessen den Innenraum 91 begrenzendem Bereich am Dichtring 92 an. Bei der Befestigung des Gehäuses 70 am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe mittels des Schraubrings 72 wird der Dichtring 92 durch den Spulenträger 71 elastisch zusammengedrückt und in die Kehle am Trägerelement 78 gedrückt wodurch eine sichere Abdichtung des Innenraums 91 erreicht wird.
  • In 5 ist ein zweites Ausführungsbeispiel der Abdichtung zwischen dem Trägerelement 78 und dem Gehäuse 70 oder dem Spulenträger 71 dargestellt, bei dem am Gehäuse 70 oder am Spulenträger 71 wenigstens eine elastisch und/oder plastisch verformbare Rippe 94 angeordnet ist, die am flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 zur Anlage kommt. Die wenigstens eine Rippe 94 ist als über den Umfang des Gehäuses 70 oder Spulenträgers 71 umlaufender in sich geschlossener Ring ausgebildet. Es können mehrere zueinander konzentrisch angeordnete Rippen 94 vorgesehen sein, die auf unterschiedlichen Durchmessern verlaufen. Die wenigstens eine Rippe 94 ist vorzugsweise so ausgebildet, dass deren Breite zum flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 hin kleiner wird, insbesondere derart, dass die Rippe 94 zu ihrem Ende hin spitz zuläuft. Bei der Befestigung des Gehäuses 70 am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe mittels des Schraubrings 72 wird die wenigstens eine Rippe 94 unter Vorspannung gegen den flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 gepresst und verformt sich hierbei elastisch und/oder plastisch, wodurch eine sichere Abdichtung des Innenraums 91 erreicht wird. Durch die Anordnung mehrerer konzentrischer Rippen 94 wird die Abdichtung weiter verbessert.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rippe 94 am flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 angeordnet ist und nicht am Gehäuse 70 oder Spulenträger 71. Üblicherweise wird jedoch das Trägerelement 78 aus einem Werkstoff mit hoher Festigkeit hergestellt werden, insbesondere Metall, so dass die Anordnung der wenigstens einen Rippe 94 am Gehäuse 70 oder Spulenträger 71, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt sind, vorteilhafter ist.
  • In 6 ist ein drittes Ausführungsbeispiel der Abdichtung zwischen dem Trägerelement 78 und dem Gehäuse 70 oder dem Spulenträger 71 dargestellt, bei dem am flanschförmigen Abschnitt 79 des Trägerelements 78 wenigstens eine zum gegenüberliegenden Gehäuse 70 oder Spulenträger 71 hervorstehende Rippe 96 angeordnet ist. Das Trägerelement 78 mit der Rippe 96 besteht aus einem Werkstoff mit größerer Härte und Festigkeit als das Gehäuse 70 und/oder der Spulenträger 71 und die Rippe 96 läuft zu ihrem Ende hin spitz zu. Bei der Befestigung des Gehäuses 70 am Gehäuseteil 16 der Hochdruckpumpe mittels des Schraubrings 72 dringt die Rippe 96 durch die Vorspannung in das gegenüberliegende Gehäuse 70 oder den Spulenträger 71 ein. Hierdurch wird eine sichere Abdichtung des Innenraums 91 erreicht.
  • Es kann auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Rippe 96 am Gehäuse 70 oder am Spulenträger 71 angeordnet ist und nicht am Trägerelement 78. Üblicherweise wird jedoch das Trägerelement 78 aus einem Werkstoff mit hoher Festigkeit hergestellt werden, insbesondere Metall, während das Gehäuse 70 oder der Spulenträger 71 aus Kunststoff hergestellt werden, so dass die Anordnung der wenigstens einen Rippe 96 am Trägerelement 78 vorteilhafter ist.
  • Nachfolgend wird die Funktion des elektromagnetisch betätigten Einlassventils 24 erläutert. Während des Saughubs des Pumpenkolbens 12 ist das Einlassventil 24 geöffnet, indem sich dessen Ventilglied 34 in seiner Öffnungsstellung befindet, in der dieses mit seiner Dichtfläche 42 vom Ventilsitz 40 entfernt angeordnet ist. Die Bewegung des Ventilglieds 34 in seine Öffnungsstellung wird durch die zwischen dem Kraftstoffzulauf 26 und dem Pumpenarbeitsraum 18 herrschende Druckdifferenz gegen die Kraft der Ventilfeder 50 bewirkt. Die Magnetspule 64 des Aktors 60 kann dabei bestromt oder unbestromt sein. Wenn die Magnetspule 64 bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch das entstehende Magnetfeld gegen die Kraft der Rückstellfeder 80 zum Magnetkern 66 hin gezogen. Wenn die Magnetspule 64 nicht bestromt ist so wird der Magnetanker 68 durch die Kraft der Rückstellfeder 82 zum Einlassventil 24 hin gedrückt. Der Magnetanker 68 liegt über den Ankerbolzen 86 an der Stirnseite des Schafts 36 des Ventilglieds 34 an.
  • Während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 wird durch den Aktor 60 bestimmt ob sich das Ventilglied 34 des Einlassventils 24 in seiner Öffnungsstellung oder Schließstellung befindet. Bei unbestromter Magnetspule 64 wird der Magnetanker 68 durch die Rückstellfeder 82 in der Stellrichtung gemäß Pfeil B in 2 gedrückt, wobei das Ventilglied 34 durch den Magnetanker 68 gegen die Ventilfeder 50 in der Stellrichtung B in seine Öffnungsstellung gedrückt wird. Die Kraft der auf den Magnetanker 68 wirkenden Rückstellfeder 82 ist größer als die Kraft der auf das Ventilglied 34 wirkenden Ventilfeder 50. In die Stellrichtung B wirkt der Magnetanker 68 auf das Ventilglied 34 und der Magnetanker 68 und das Ventilglied 34 werden gemeinsam in die Stellrichtung B bewegt. Solange die Magnetspule 64 nicht bestromt ist kann somit durch den Pumpenkolben 12 kein Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden sondern vom Pumpenkolben 12 verdrängter Kraftstoff wird in den Kraftstoffzulauf 26 zurückgefördert. Wenn während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 Kraftstoff in den Speicher 30 gefördert werden soll so wird die Magnetspule 64 bestromt, so dass der Magnetanker 68 zum Magnetkern 66 hin in einer zur Stellrichtung B entgegengesetzten Stellrichtung gemäß Pfeil A in 2 gezogen wird. Durch den Magnetanker 68 wird somit keine Kraft mehr auf das Ventilglied 34 ausgeübt, wobei der Magnetanker 68 durch das Magnetfeld in die Stellrichtung A bewegt wird und das Ventilglied 34 unabhängig vom Magnetanker 68 bedingt durch die Ventilfeder 50 und die zwischen dem Pumpenarbeitsraum 18 und dem Kraftstoffzulauf 26 herrschende Druckdifferenz in der Stellrichtung A in seine Schließstellung bewegt wird.
  • Durch das Öffnen des Einlassventils 34 beim Förderhub des Pumpenkolbens 12 mittels des elektromagnetischen Aktors 60 kann die Fördermenge der Hochdruckpumpe in den Speicher 30 variabel eingestellt werden. Wenn eine geringe Kraftstofffördermenge erforderlich ist so wird das Einlassventil 34 durch den Aktor 60 während eines großen Teils des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten und wenn eine große Kraftstofffördermenge erforderlich ist, so wird das Einlassventil 34 nur während eines kleinen Teils oder gar nicht während des Förderhubs des Pumpenkolbens 12 offen gehalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102013220593 A1 [0002]

Claims (10)

  1. Elektromagnetisch betätigbares Einlassventil (24) für eine Hochdruckpumpe, insbesondere eines Kraftstoffeinspritzsystems, mit einem Ventilglied (34), das zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, mit einem elektromagnetischen Aktor (60), durch den das Ventilglied (34) bewegbar ist, wobei der elektromagnetische Aktor (60) einen zumindest mittelbar auf das Ventilglied (34) wirkenden Magnetanker (68), eine den Magnetanker (68) umgebende Magnetspule (64) und einen Magnetkern (66) aufweist, an dem der Magnetanker (68) bei Bestromung der Magnetspule (64) zumindest mittelbar zur Anlage kommt, wobei der Magnetanker (68) in einem Trägerelement (78) verschiebbar geführt ist, wobei das Trägerelement (78) und der Magnetkern (66) miteinander verbunden sind und von einem Gehäuse (69, 70, 71) umgeben sind und der Bereich der Verbindung zwischen dem Trägerelement (78) und dem Magnetkern (68) in einem Innenraum (91) des Gehäuses (69, 70, 71) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägerelement (78) und dem Gehäuse (69, 70, 71) eine Abdichtung (92; 94; 96) vorgesehen ist, durch die der Innenraum (91) des Gehäuses (69, 70, 71) gegenüber dem Äußeren des Gehäuses (69, 70, 71) abgedichtet ist.
  2. Einlassventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (69, 70, 71) an einem Gehäuseteil (16) der Hochdruckpumpe mittels eines Befestigungselements (72) befestigbar ist und dass bei der Befestigung des Gehäuses (69, 70, 71) mittels des Befestigungselements (72) eine Vorspannung auf die Abdichtung (92; 94; 96) erzeugt wird.
  3. Einlassventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (78) einen flanschförmigen Bereich (79) aufweist, an den das Gehäuse (69, 70, 71) angrenzt und dass die Abdichtung (92; 94; 96) zwischen dem flanschförmigen Bereich (79) und dem Gehäuse (69, 70, 71) angeordnet ist, wobei der flanschförmige Bereich (79) vorzugsweise zwischen dem Gehäuse (69, 70, 71) und dem Gehäuseteil (16) der Hochdruckpumpe angeordnet ist.
  4. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Trägerelement (78, 79) und dem Gehäuse (69, 70, 71) ein elastisch verformbares Dichtelement (92) zur Abdichtung angeordnet ist.
  5. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Trägerelement (78, 79) und/oder am Gehäuse (69, 70, 71) wenigstens eine elastisch und/oder plastisch verformbare Rippe (94) angeordnet ist, die zur Abdichtung am gegenüberliegenden Teil Gehäuse (69, 70, 71) oder Trägerelement (78, 79) anliegt.
  6. Einlassventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rippe (94) als den Innenraum (91) umgebender, in sich geschlossener Ring ausgebildet ist.
  7. Einlassventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere zumindest annähernd zueinander konzentrisch angeordnete Rippen (94) vorgesehen sind, die auf unterschiedlichen Durchmessern verlaufen.
  8. Einlassventil nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Breite der wenigstens einen Rippe (94) zu deren am gegenüberliegenden Teil Trägerelement (78, 79) oder Gehäuse (69, 70, 71) anliegenden Ende hin verringert, wobei die wenigstens eine Rippe (94) vorzugsweise zu ihrem Ende hin spitz zuläuft.
  9. Einlassventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am Trägerelement (78, 79) oder am Gehäuse (69, 70, 71) wenigstens eine Rippe (96) angeordnet ist, die zur Abdichtung am anderen Bauteil Gehäuse (69, 70, 71) oder Trägerelement (78, 79) zur Anlage kommt, und dass das Bauteil Trägerelement (78, 79) oder Gehäuse (69, 70, 71), an dem die wenigstens eine Rippe (96) angeordnet ist, eine größere Härte aufweist als das andere Bauteil Gehäuse (69, 70, 71) oder Trägerelement (78, 79), an dem die wenigstens eine Rippe (96) zur Anlage kommt.
  10. Hochdruckpumpe, insbesondere Kraftstoffhochdruckpumpe, mit wenigstens einem Pumpenelement (10), das einen einen Pumpenarbeitsraum (18) begrenzenden Pumpenkolben (12) aufweist, wobei der Pumpenarbeitsraum (18) über ein Einlassventil (24) mit einem Zulauf (26) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Einlassventil (24) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche ausgebildet ist.
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