DE2912799A1

DE2912799A1 - Druckregelventil

Info

Publication number: DE2912799A1
Application number: DE19792912799
Authority: DE
Inventors: Siegfried Fehrenbach; Kurt Herbst; Eberhard Utz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1979-03-30
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1980-10-09
Also published as: US4327767A; JPS55132472A; US4431026A

Description

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R. 5 3 88

23-3.1979 Kh/Ht

ROBERT BOSGH GKBH₃ 7000 Stuttgart

Eruckregelventil

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Druckregelventil nach der Gattung des Eauptanspruchs. Es ist schon ein Druckregelventil als Element einer Kraftstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen bekannt, das zur Aufrechterhaltung eines möglichst konstanten Kraftstoffdruckes an den Eir.spritzventilen dient. Nach dem Abschalten der Kraftstofförderpumpe schließt das Druckregelventil, und der Druck in den Leitungen und Aggregaten der Kraftstoffeinspritzanlage sinkt infolge an verschiedenen Stellen auftretenden Leckagen. Bei einem erneuten Start der Brennkraftmaschine ist es dann zunächst erforderlich, den Kraftstoffdruck in der Kraftstoffeinspritzanlage wieder aufzubauen, gegebenenfalls sogar sich gebildeten Dampf aus der Kraftstoffeinspritzanlage herauszuspülen. Startschwierigkeiten und -Verzögerungen sind somit unvermeidbar.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Druckregelventil mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegenüber den

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Vorteil, daß nach dem Schließen des Druckregelventiles das Cru^kregelventil als Speicher dient, der nach dem Absteller: der Fluidförderquelle noch über eine ausreichend lange Zeit aus dem Fluidsystem ausleckendes Fluid ersetzt und somit das Fluidsystem für einen erneuten Einsatz einsatzbereit hält.

Durch die in den ünteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Druckregelventils möglich.

Zeichnung

Fünf Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines Druckregelventiles, Figur 2 eine Haltescheibe eines Druckregelventiles, Figur 3 ein zvreites Ausführungsbeispiel eines Druckregelventiles ir. ausschnittsweiser Darstellung, Figur ¹J ein drittes Ausführungsbeispiel eines Druckregelventiles in ausschnittsweiser Darstellung, Figur 5 ein viertes Ausführungsfceispiel eines Druckregelventiles in ausschnittsweiser darstellung, Figur 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel eines Druckregelventiles in ausschnittsweiser Darstellung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das beispielsweise in Figur 1 dargestellte Druckregelventil ist aus einem Gehäuseteil 1 und einem Gehäuseteil 2 aufgebaut, wobei am Gehäuseteil 1 mindestens ein Einlaßstut-

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zer. 3 ur.d ein Auslaßstutzen 4 angeordnet sind. Der Aus-1abstutzen 4 ist an seinem im Inneren des Gehäuses angeordneter. Ende als fester Ventilsitz 5 ausgebildet. Die beider. 3ehäuseteile 1 und 2 sind durch eine Bördelung 6 verbunden, durch die auch eine Membran 7 quer zur Längsachse des Gehäuses eingespannt ist. Die Membran 7 kann als nachgiebige Flachmembran oder als Rollmembran ausgebildet sein. An der Membran 7 ist zusammen mit einem Federteller 8 ein Ventilglied 9 befestigt, in dem eine i'.ugel 13 czw. ein kugelförmiges Glied drehbar gelagert ist, wobei Kugel 10 bzw. das kugelförmig ausgebildete Glied nit einem Ventilteller 11 verbunden (beispielsweise verlöte';) ist. Der Ventilteller 11 dient als Schließglied des Eruckregelventiles und öffnet eine Ventilöffnung 12 in festen Ventilsitz 5 mehr oder weniger. Die Lagerung der Kugel 10 erfolgt innerhalb einer Fuhrungsbohrung 13 des Ventilgliedes 9, in der ein Führungsteil lh gelagert ist. Das Führungsteil 14 ist beispielsweise als Blechformteil ausgebildet und weist konzentrisch zur Fuhrungsbohrung 13 einen konischen Bereich 15 auf, an der. sich die Kugel 10 einerseits abstützen kann, während sie andererseits von Lappen 16 (siehe Figur 2) einer Haltescheibe 17 geführt wird. Die Halteseheibe 17 hat zum Durchschieben der Kugel 10 Durchbrüche 18 und wird an ihren Außenumfang in der Führungsbohrung 13 geführt. Die Halteseheibe 17 kann fest mit dem Führungsteil 14 verbunden sein, beispielsweise verlötet oder verschweißt. Am Eoden 19 der Führungsbohrung 13 stützt sich eine Speicherfeder 20 ab, die andererseits am Führungsteil angreift und bestrebt ist, dieses in Richtung zum Ventilsitz 5 hin zu verschieben. In einer Kappe 21 des Führungsteils l4 im Bereich der Kugel 10 ist eine Bremsfe-

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der 22 angeordnet, die die Kugel 10 von dem konischen Bereich 15 des Führungsteils 14 weg gegen die Kalteseheibe 17 zu drücken bestrebt ist. Dadurch wird verhindert₅ daß die I'Iugel 10 und damit der Ventilteller 11 in seiner Führung bei Erschütterungen beilegt und von der Fluidströr.ur:g in Rotation gebracht wird. Auf das Ventilglied 9 wirkt die Kraft einer Regelfeder 24, die an dem Federteller S in Sinne eines Schlie3ens des Ventiles angreift. Mit ihrem den Ventilglied 9 abgewandten Ende stützt sich die Eegelfecer 2^ bei dem beispielsweise dargestellten Druckregelver.til über einen Federteller 25 an einer Stellschraube 26 ab. Die Stellschraube 26 ist in eine an der Stirnseite des Gehäuseteiles 2 befestigte Gewindemuffe eingeschraubt und mittels einer Mutter 28 feststellbar. Zer Feder-eiler 25 wird durch einen an der Stellschraube 26 ausgebildeten Zapfen 29 zentriert.

Zie Bewegung des Führungsteiles 14 in Richtung zum festen Ventilsitz 5 hin wird durch eine in der Führungstohrung 13 verstemmte Anschlagscheibe 30 begrenzt.

Eie Wirkungsweise des Druckregelventiles ist folgende: In Figur 1 ist das Druckregelventil in seiner Schließstellung dargestellt, in der auch keine Speicherwirkung mehr auftritt. Beim Einschalten einer Fluidförderpumpe, beispielsweise einer Kraftstofförderpumpe strömt über den Einlaßstutzen 3 des Druckregelventiles Fluid₃ das entgegen der Kraft der Regelfeder 24 eine Bewegung der Membran 7 vom festen Ventilsitz 5 weg bewirkt. Der Ventilteller 11 wird dabei noch so lange durch die Kraft der Speicherfeder 20 auf den festen Ventilsitz 5 gepreßt, bis die Halteseheibe 17 an der Anschlagscheibe 30 zum An-

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liegen kommt und der Speicherhub der Membran 7 mit dem Ventilglied 9 beendet ist. Das Druckregelventil ist nun in seiner Speicherfunktion aufgeladen und übernimmt seine normale Druckregelfunktion zur Regelung eines konstanten, durch die Kraft der Regelfeder 24 bestimmten Druckes des Fluids stromaufwärts der Ventilöffnung 12 bzw. stromaufwärts des ZulaufStutzens 3· Wird nun die Fluidförderung unterbrochen, so schließt das Druckregelventil. Das Führungsteil 14 befindet sich dabei in einer Stellung, in der die Haltescheibe 17 an der Anschlagscheibe 3C anliegt. Das Druckregelventil viirkt nun so lange als Speicher zur Ergänzung ausleckenden Fluids, eis das Führungsteil 14 entgegen der Kraft der Speicherfeder 20 in der Führungsbohrung 13 gleitend wieder am Boden 19 der Führungsbohrung 13 anliegt.

Das nur teilweise dargestellte zweite Ausführungsbeispiel nach Figur 3 unterscheidet sich von dem ersten Ausführungsbeispiel nach Figur 1 lediglich dadurch, daß als Schließglied nicht, wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ein Ventilteller 11 dient, sondern die Kugel diese Funktion gleichzeitig mitübernimmt. Die Wirkungsweise dieses Ausführungsbeispieles entspricht der Wirkungsweise des ersten Ausführungsbeispieles nach Figur

Bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach Figur 4 sind die gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen gleichbleibenden Teile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das nur teilweise dargestellte Druckregelventil nach Figur 4 unterscheidet sich von dem Druckregelventil nach Figur 1 im wesentlichen dadurch, daß die Haltescheibe 17, durch die die Kugel 10 einerseits ge-

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führt wird, fest am Ventilglied 9 angeordnet ist, beispielsweise verstemmt. Andererseits wird die Kugel 10
durch ein in der Führungsbohrung 13 gleitbar gelagertes Führungsteil 32 geführt. Die am Führungsteil 32 angreifende Speicherfeder 20 ist bestrebt, die Kugel 10 gegen die Lappen 16 der Haltescheibe 17 zu drücken. Die Speicherfeder 20 übernimmt somit gleichzeitig die Funktion
der Brercsfeder 22 nach dem Ausführungsbeispiel in Figur 1. In Figur 4 ist das Druckregelventil in geöffnetem Zustand dargestellt. Die Funktion des Ausführungsbeispieles nach Figur 4 in Bezug auf die Druckregelung und
Speicher-viirkung ist die gleiche, wie in den bisherigen
Ausführungsbeispielen.

Bei dem vierten Ausführungsbeispiel nach Figur 5 sind
die gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen gleichbleibender. Teile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Dabei ist die Kugel 10 mit dem Ventilteller 11 zwischen Führungsteil 14 und Haltescheibe 17 schwenkbar gelagert. Die Haltescheibe 17 ist im Ventilglied 9 beispielsweise verstemmt. Das Ventilglied 9 weist eine Durchgangsöffnung 34 auf, in der eine sich in das Gehäuseteil 2 erstreckende Kappe 35 beispielsweise durch Verstemmen befestigt ist. Mit der Kappe 35 ist in der Durchgangsöffnung 34 gleichzeitig eine die Durchgangsöffnung quer durchdringende
elastische Speichermembran 36 befestigt, auf der sich über einen Federteller 37 die Speicherfeder 20 abstützt, die andererseits an der Kappe 35 anliegt. Der zwischen Speichermembran 36 und Kappe 35 gebildete Raum 38 steht über eine öffnung 39 mit dem vom Gehäuseteil 2 umschlossenen Raum 40 in Verbindung, der beispielsweise mit der Atmosphäre verbunden sein kann.

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Über die Durchbrüche 18 in der Haltescheibe 17 und Öffnungen 41 in dem Führungsteil 14 kann der in dem vom Gehäuseteil 1 umschlossenen Raum 42 herrschende Fluiddruck andererseits auf die Speichermembran 36 wirken und diese vorn Führungsteil 14 fortbewegend in Richtung zur Kappe 35 wölben, bis der Federteller 37 beispielsweise an dem rlappentoäen anliegt und der durch die Speichermembran 36 und die Durchgangsöffnung 34 gebildete Speicher voll aufgeladen ist. Speicherfeder 20 und Speichermembran 24 sind se aufeinander abgestimmt, daß bei Beginn der Fluidförderung zunächst der Speicher 34, 36 sich auflädt und erst dann der Regeldruck des Druckregelventiles erreicht ist und der Ventilteller 11 vom Ventilsitz 5 abhebt. In Figur 5 ist aas Druckregelventil im drucklosen Zustand dargestellt

Das in Figur 5 dargestellte Speichermittel 34, 35, 36 muß nicht unbedingt am Ventilglied 9 angeordnet sein, sondern kann sich auch an einer anderen Stelle des Ventilgehäuses 1, 2, jedoch mit dem Raum 42 in Verbindung stehend, befinden. So kann als Speichermittel auch,wie bei dem fünften Ausführungsbeispiel nach Figur 6,eine allseitig geschlossene Dose 44 oder ein Balg 44 dienen, auf die der Fluiddruck im Raum 42 wirken kann. Dose 44 oder Balg 44 können dabei am Ventilglied 9 oder einer anderen Stelle des Raumes 42 angeordnet sein. Bei Beginn der Fluidförderung wird zunächst die Dose 44 bzw. der Balg 44 solange zusammengepreßt, bis der Regeldruck erreicht ist. Wird die Fluidförderung unterbrochen, dann schließt das Druckregelventil und die sich ausdehnende Dose 44 bzw. der Balg 44 halten noch über eine bestimmte Zeit in dem Fluidsystem einen Druck aufrecht. In Figur 6 ist das Druckregelventil im drucklosen Zustand dargestellt. Gleichbleibende Teile gegenüber den bisherigen Ausführungsbeispielen sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

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ROBERT 5CSCH GXBH, 7OOO Stuttgart Druckregelventil Zusammenfassung

Ξε v;irc ein Druckregelventil vorgeschlagen, das zum Regeln eines konstanten Fluiddruckes in einem Fluidsystem und zur Fluidspeicherung dient. Ein derartiges Druckregelventil kann beispielsweise als Element in einer Kraftstoffe einspri^sar.lage für Brennkraftmaschinen Verwendung finden und weist im oder an Ventilgehäuse (1, 2) unabhängig vom Ventilglied (9) durch den Druck des Fluids betätigbare Speiehermittel (10, 11, 13, l4_} 20, 32, 36, 44) auf. Das Druckregelventil umfaßt beispielsweise ein Ventilgehäuse (1, 2; und ein in Richtung eines Ventilsitzes (5) durch eine P.egelfeder (24) beaufschlagtes Ventilglied (9)„ an dem ein Schließglied (10, 11) gleitbar gelagert ist, das zusätzlich durch eine Speicherfeder (20) in Richtung zum Ventilsitz (5) hin beaufschlagt wird. Das Schließglied (1O₃ II) wird dabei in einer Führungsbohrung (13) des Ventilgliedes (9) durch ein Führungsteil (I¹I, 32) und eine Haltescheibe (17) geführt. Das Ventilglied (9) ist vorteilhafterweise mit einer Membran (7) verbunden, die am Rande des Ventilgehäuses (I₅, 2) eingespannt ist. Als Speichermittel können ebenfalls eine Speichermembran (36) oder eine allseitig geschlossene Dose (44) bzw. ein Balg (44) dienenj die durch das zu regelnde Fluid beaufschlagt werden. Bei Beginn der Fluidförderung wird zunächst das Speichermittel (10, 11, 13, 14, 20, 32, 36, 44) aufgeladen, während das Schließglied (10, 11) des Druckregelventiles zunächst noch am Ventilsitz (5) gehalten wird. Erst nach Beendigung des Speicherhubes hebt auch das Schließglied (10j 11) vom Ventilsitz (5) ab und das Druckregelventil

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Claims

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Ansprüche

1.) Druckregelventil mit einem Ventilgehäuse und einem in Richtung eines Ventilsitzes durch eine Regelfeder beaufschlagten Ventilglied zur Regelung unter Druck stehenden Fluides, dadurch gekennzeichnet, daß im öder am Ventilgehäuse (1, 2) unabhängig vom Ventilglied (9) durch den Druck des Fluides betätigbare Speichermittel (IC, H₅ 13, lh, 20, 32, 3d, Uli) vorgesehen sind.

2. Druckregelventil nach Anspruch I^ dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung an dem dem Ventilsitz (5) zugewandten Ende des Ventilgliedes (9) ein Schließglied (IC, 11) gleitbar gelagert ist, das durch eine Speicherfeder (20) in Richtung zum Ventilsitz (5) hin beaufschlagt wird.

3· Druckregelventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (10, 11) in einer Führungsbohrung (13) des Ventilgliedes (9) gleitbar gelagert ist.

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4. Druckregelventil nach Anspruch 2 oder 3* dadurch gekennzeichnet, daß als Schließglied eine Kugel (10) oder ein r.it einen Kugelglied (10) versehener Ventilteller (11) dient und die Kugel (10) bzw. das Kugelglied (10) einerseits mittels eines Führungsteiles (I¹1, 32) ₃ an dem sich die Speicherfeder (20) abstützt und andererseits mittels einer Haltescheibe (17) am Ventilglied (9) geführt v.-ird.

5. Druekregelver.til nach Anspruch k._, dadurch gekennzeichnet, iaii eine Bremsfeder (22) vorgesehen ist, die die Kugel ,'13) bzw. das Kugelglied (10) in Richtung zur Haltescheibe (17) hin beaufschlagt.

5. Druckregelventil nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, daJs als Speichermittel eine elastische Speichermeir.bran (36) dient, die durch das Fluid entgegen einer Speicherfeder (20) auslenkbar ist.

7. Druckregelventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichermembran (36) in einer Durchgangsöffnung (3¹O des Ventilgliedes (9) diese quer durchdringend befestigt ist.

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3. Druckregelventil nach Anspruch I₃ dadurch gekennzeichnet, da£ als Speichermittel eine allseitig geschlos sene Dose (44) oder ein Balg (44)· dient und die Dose (44) oder der Balg (44) so im oder am Ventilgehäuse (I₃ 2} angeordnet sind, daß sie vom zu regelnden Fluiddruck beaufschlagt werden.

9. Druckregelventil nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (9) mit einer Membran (7) verbunden ist, die dieses unterteilend am Rande des Ventilgehäuses (I₃ 2) eingespannt ist.

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