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Patent Searching and Data


Title:
ELECTRIC ACTUATOR OF A VALVE DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2017/050626
Kind Code:
A2
Abstract:
Electromagnetic actuator (10) of a valve device (130), in particular in a common rail system of a motor vehicle, comprising an armature (50) for actuating a valve element (200) located in a duct, said armature (50) being arranged in a housing (12) and being movable axially along a longitudinal axis (X) of the actuator (10) when an excitation coil (30) is energized, further comprising a pole core (20), characterized in that the electromagnetic actuator (10) is designed as an electromagnetic adhesive system that comprises a plate-typ armature (50) which entirely covers planar end faces (22) of the pole core (20) that extend orthogonally to the longitudinal axis (X).

Inventors:
MAIWALD WOLFRAM (DE)
SUZUKI TSUNEO (DE)
HEINGL RALF (DE)
SCHULZ FLORIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2016/071793
Publication Date:
March 30, 2017
Filing Date:
September 15, 2016
Export Citation:
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Assignee:
KENDRION (VILLINGEN) GMBH (DE)
International Classes:
F02M51/06
Attorney, Agent or Firm:
WESTPHAL, MUSSGNUG & PARTNER, PATENTANWÄLTE MBB (DE)
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Claims:
Elektromagnetischer Aktor (10) einer Ventileinrichtung (130), insbesondere in einem Common-Rail-System eines Kraftfahrzeuges mit einem innerhalb eines Gehäuses (12) angeordneten und bei Bestromung einer Erregerspule (30) axial entlang einer Längsachse (X) des Aktors (10) beweg¬ baren Anker (50) zum Betätigen eines in einem Kanal be¬ findlichen Ventilelementes (200), sowie mit einem Polkern (20) ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der elektromagnetische Aktor (10) nach Art eines elektromagne¬ tischen Haftsystems ausgebildet ist mit einem plattenför- migen Anker (50), welcher plane und orthogonal zur Längsa¬ chse (X) angeordnete Stirnflächen (22) des Polkerns (20) vollständig übergreift.

Elektromagnetischer Aktor (10) nach Anspruch 1,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der plattenförmige Anker (50) mit einem Achsstößel (40) fe¬ ststehend verbunden ist.

Elektromagnetischer Aktor (10) nach Anspruch 2,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass sich der Achsstößel (40) in Richtung plattenförmiger Anker (50) to- pfförmig aufweitet mit einer umlaufenden Außenwandung und einem am distalen Ende nach außen springenden, ringförmi¬ gen Flansch (40g), wobei der plattenförmige Anker (50) an der umlaufenden Außenwandung des Ankerstößels (40) und/oder dem Flansch (40g) festgelegt ist.

Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der vorhergehen¬ den Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der An¬ kerstößel (40) mit seinem mittleren Bereich (40b) in einer Führungsbuchse (70) geführt ist.

Elektromagnetischer Aktor nach Anspruch 4,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Füh¬ rungsbuchse (70) Ausgleichsöffnungen (78) aufweist.

6. Elektromagnetischer Aktor (10) nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Achsstößel (40) im Bereich der Führungsbuchse (70) einen Abschnitt (40c) verringernden Durchmessers aufweist.

7. Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der plattenförmige Anker (50) Durchgangsbohrungen (52)

aufweist . 8. Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Pol¬ kern (20) topfförmig gestaltet ist und im Bereich seines den planen Stirnflächen (22) gegenüberliegendes Endes ei¬ nen flanschartigen Vorsprung (24) aufweist, welcher bis zum Gehäuse (12) des elektromagnetischen Aktors (10) he¬ ranreicht .

Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 ,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der plattenförmige Anker (50) gegen eine Federeinrichtung (50) derart vorgespannt ist, dass im nicht bestromten Zustand der Erregerspule (30) des elektromagnetischen Aktors (10) ein Luftspalt (D) im Bereich von etwa annähernd 0,8 mm zwischen plattenförmigem Anker (50) und planer Stirnfläche (22) des Polkerns (20) vorhanden ist, während sich bei Bestromung der Erregerspule (30) der Luftspalt (D) auf ei¬ nen Wert im Bereich von etwa 0,2 mm einnimmt.

Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Gehäuse (12) einen Gehäusedeckel (13) aufweist, welcher durch Umbordelung an einer umlaufenden Gehäusewandung des Gehäuses (12) festgelegt ist.

Elektromagnetischer Aktor (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,

d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass dieser auf ein Zylinderkopfgehäuse (200) einer Hochdruckpumpe (134) eines Kraftfahzeugs aufgeschraubt ist.

Verwendung eines elektromagnetischen Aktors (10) nach ei¬ nem der Ansprüche 1 bis 11 in einem Common-Rail-System als Schaltventil in einer KraftStoffleitung zwischen einer Hochdruckpumpe (134) und einer Niederdruckpumpe (124).

Description:
Elektromagnetischer Aktor einer Ventileinrichtung

Die Erfindung betrifft einen elektromagnetischen Aktor einer Ventileinrichtung, insbesondere in einem Common-Rail-System eines Kraftfahrzeuges, gemäß dem Oberbegriff des Patentan ¬ spruchs 1.

Solche elektromagnetischen Aktoren sind z. B. aus der DE 10 2012 107 764 AI bekannt. Dort ist ein elektromagnetisches Vo- lumenstromregelventil offenbart, das zwischen eine Nieder ¬ druckpumpe und eine Hochdruckpumpe eines Common-Rail-Systems einer Kraftstoffeinsprit zanlage angeordnet ist. Dort wird der Kraftstoff von einem Kraftstofftank über eine Förderleitung von der Niederdruckpumpe an die Hochdruckpumpe befördert. Da- bei wird der von der Hochdruckpumpe zum Hochdruckspeicher, al ¬ so zum Common-Rail-System, geführte Kraftstoff hinsichtlich seiner Menge durch das erwähnte und in der Förderleitung ange ¬ ordnete Volumenstromregelventil gesteuert. Das Volumenstromre ¬ gelventil ist als sogenanntes „Normally Open" - Ventil ausge- bildet, was den entscheidenden Vorteil hat, dass im Falle ei ¬ nes Defekts oder Ausfall des Ventils auf jeden Fall noch

Kraftstoff in das Rail, also in den Hochdruckspeicher geför ¬ dert werden kann und es im Gegensatz zu den „Normally - Closed" - Ventilen zu keiner Fehlfunktion der Brennkraftma- schine kommen kann, wenn das Ventil defekt wird oder ausfällt.

Problematisch bei den für die diesen Anwendungsfall im Common- Rail-System bekannten Ventilen ist jedoch die Tatsache, dass diese regelmäßig als Regelventile ausgebildet sind. Solche Re- gelventile bedürfen einer komplizierten Gestaltung des Pol ¬ kerns mit Steuerkonus und eine entsprechende Anpassung des zu ¬ gehörenden Ankers. Darüber hinaus sind die bekannten Volumen ¬ stromregelventile sehr justageempfindlich und müssen deshalb hochgenau montiert werden. Ein erhöhter Montageaufwand ist die Folge .

Hier setzt die vorliegende Erfindung an.

Die vorliegend Erfindung hat das Ziel, einen elektromagneti ¬ schen Aktor einer Ventileinrichtung anzugeben, der im Ver ¬ gleich zu den bisher eingesetzten Volumenstromregelventilen deutlich einfacher aufgebaut ist und einfach montiert werden kann. Dabei soll auf Schweißverbindungen zum Aneinanderhalten der einzelnen Komponenten eines solchen elektromagnetischen Aktors verzichtet werden können.

Dieses Ziel wird durch einen elektromagnetischen Aktor mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung beruht im Wesentlichen darauf, dass der elektro ¬ magnetische Aktor nach Art eines elektromagnetischen Haftsys ¬ tems ausgebildet ist mit einem plattenförmigen Anker, welcher plane und orthogonal zur Längsachse des Aktors angeordnete Stirnflächen des Polkerns vollständig übergreift.

Zweckmäßigerweise ist dabei auch noch vorgesehen, dass der plattenförmige Anker nicht nur die planen Stirnflächen des Polkerns vollständig übergreift, sondern zusätzlich auch noch Gehäuseabschnitte des Gehäuses, welche flanschförmig in das Innere des Gehäuses des elektromagnetischen Aktors hineinra ¬ gen .

Der grundliegende Gedanke der Erfindung ist darin zu sehen, dass die herkömmlichen, sehr aufwändig herzustellenden Volu ¬ menstromregelventile, wie sie bisher zwischen Niederdruckpum ¬ pen und Hochdruckpumpen von Common-Rail-Systemen eingesetzt wurden, durch einfach aufgebaute elektromagnetische Schaltven ¬ tile ersetzt werden. Dabei ist das elektromagnetische Schalt ¬ ventil mit einem plattenförmigen Anker versehen, der festste ¬ hend an einem Achsstößel befestigt ist und die planen Stirn- Seiten des Polkerns vollständig übergreift.

Der erfindungsgemäße elektromagnetische Aktor kann in einfa ¬ cher Weise dazu genutzt werden in einem KraftStoffkanal eines Zylinderkopfes in einer Hochdruckpumpe eines Kraftfahrzeuges ein dort zugänglich eingebautes Ventilelement zu betätigen.

Dabei ist das Ventilelement so in den Zylinderkopf eingebaut, dass es im nicht betätigten Zustand den Kanal von einem Zulauf zu einem Ablauf frei gibt oder verschließt. Dieses Ventilele ¬ ment ist hierfür von einer Federeinrichtung beaufschlagt, der- art, dass bei keiner Krafteinwirkung auf das Ventilelement von außen, die Federeinrichtung dafür sorgt, dass das Ventilele ¬ ment den Ventilsitz von Zulauf zum Ablauf verschließt.

Mittels eines elektromagnetischen Aktors, gemäß der vorliegen- de Erfindung, kann dieses im Zylinderkopf befindliche Ventil ¬ element jedoch von außen betätigt werden. Dies erfolgt

dadurch, dass ein elektromagnetischer Aktor gemäß der vorlie ¬ genden Erfindung im Bereich des Ventilelements auf den Zylin ¬ derkopf der Hochdruckpumpe aufgesetzt, insbesondere aufge- schraubt wird, und eine Anlagefläche des magnetischen Aktors gegen das Ventilelement drückt, um den erwähnten Kanal freizu ¬ geben, so dass insbesondere Kraftstoff vom Zulauf zum Ablauf fließen kann. Der elektromagnetische Aktor nach der vorliegenden Erfindung wird im Zusammenhang mit der Betätigung eines Ventilelements am Zylinderkopf einer Hochdruckpumpe in einem Common-Rail- System beispielhaft anhand von mehreren Figuren erläutert. Es zeigen :

Figur 1 ein Prinzipbild eines KraftStoffkreislaufes in einem

Common-Rail-System eines Kraftfahrzeuges mit einer elektromagnetischen Ventileinrichtung nach der vor ¬ liegenden Erfindung, die zwischen Niederdruckpumpe und Hochdruckpumpe eingebaut ist, Figur 2 eine Schnittdarstellung der elektromagnetischen Ven ¬ tileinrichtung von Figur 1 mit einem elektromagneti ¬ schen Aktor nach der Erfindung, wie dieser im Bereich eines Ventilelementes auf einen Zylinderkopf eines Motorblocks befestigt ist und zwar im unbestromten Zustand,

Figur 3 den in Figur 2 dargestellten elektromagnetischen Ak ¬ tor in vergrößerter Darstellung in Einzelansicht, Figur 4 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 2, bei dem je ¬ doch der elektromagnetische Aktor bestromt ist,

Figur 5 der elektromagnetische Aktor gemäß den Figuren 2 bis

4 in perspektivischer Ansicht mit Blick von unten in das Gehäuse und dem darin angeordneten plattenförmi- gen Anker, und

Figur 6 eine perspektivische Ansicht des elektromagnetischen

Aktors von Figur 5 mit Blick von schräg hinten auf das Gehäuse mit einem Gehäusedeckel und dem aus dem

Gehäusedeckel ragenden Polkern. In den nachfolgenden Figuren bezeichnen, sofern nicht anders angegeben, gleiche Bezugszeichen gleiche Teile mit gleicher Bedeutung . Das in Figur 1 schematisch dargestellte KraftStoffkreis- laufsystem, wie es beispielsweise bei Dieselkraftfahrzeugen Verwendung findet, verfügt über einen Hochdruckspeicher, im Folgenden Common-Rail 102 genannt. Dieses Common-Rail 102 ver ¬ sorgt Einspritzdüsen, sogenannte Injektoren 104, wie sie in einem Motorblock 106 eines Kraftfahrzeuges verbaut sind. In der Figur 1 sind vier solche Injektoren 104 dargestellt, wobei auch mehr oder weniger solche Injektoren 104 von dem Common- Rail 102 versorgt werden können. An das Common-Rail 102 ist ein Drucksensor 110 angeschlossen, der mit einem nicht darge- stellten Steuersystem in Verbindung steht und den Druck im

Common-Rail 102 misst und überwacht. Darüber hinaus ist dieses Common-Rail 102 ausgangsseitig mit einem Überdruckventil 112 in Verbindung, um im Störfall den im Common-Rail 102 anstehen ¬ den Überdruck ablassen zu können.

Das Common-Rail 102 steht an seiner Einlassseite mit einem Tank 120 für den Kraftstoff in Verbindung. Der Tank 120 ist hierfür mit einer Zuleitung 122 an eine Niederdruckpumpe 124 angeschlossen. Diese Niederdruckpumpe 124 ist über eine weite- re Zuleitung 128 mit einer Ventileinrichtung 130 in Verbin ¬ dung, welche ausgangsseitig über eine Leitung 132 an eine Hochdruckpumpe 134 angeschlossen ist. Diese Hochdruckpumpe 134 ist über eine Leitung 140 an den Eingang des Common-Rail 102 angeschlossen. Ausgangsseitig ist das Common-Rail 102 mit ei- ner Ableitung 150 in Verbindung, die nicht verbrauchten Kraft ¬ stoff an die Leitung 128 zwischen Niederdruckpumpe 124 und Ventileinrichtung 130 rückführt. Über ein in der Niederdruck ¬ pumpe 124 befindliches Ventil 124a kann überflüssiger Kraft- Stoff von der Zuleitung 150 über eine weitere Leitung 152 zu ¬ rück zum Tank 120 geführt werden.

Mit der Ventileinrichtung 130 wird die KraftStoffmenge gesteu- ert, die die Hochdruckpumpe 134 dem Common-Rail 102 zuführt. Die Ventileinrichtung 130 wird im Zusammenhang mit den nach ¬ folgend dargestellten Figuren 2 bis 6 im Detail erläutert. Da ¬ bei handelt es sich um ein sogenanntes „Normally-Open"-Ventil , welches im unbestromten Zustand einer Erregerspule des elekt- romagnetischen Aktors offen ist und damit den Kraftstoff von der Niederdruckpumpe 124 zur Hochdruckpumpe 134 freigibt.

Die Einbausituation der Ventileinrichtung 130 von Figur 1 ist in Figur 2 dargestellt. Ausschnittsweise ist das Zylinderkopf- gehäuse 200 der Hochdruckpumpe 134 gezeigt, das die im Zusam ¬ menhang mit Figur 1 erläuterten Leitungen 128, 132 sowie 150 teilweise aufweist. Dabei ist in dem Zylinderkopfgehäuse 200 ein Ventilsitz 210 vorgesehen, welcher von einem Ventilelement 220 verschließbar ist, um den KraftStoffzulauf in der Leitung 128, die von der Niederdruckpumpe kommt, in Richtung Ablauf in der Leitung 132 zur Hochdruckpumpe zu öffnen oder zu schlie ¬ ßen. Figur 2 zeigt den geöffneten Zustand, bei dem der Kraft ¬ stoff von der Leitung 128 zur Leitung 132 fließen kann. Das Ventilelement 220 ist dabei vom Ventilsitz 210 abgehoben, so dass dieser freigegeben ist. Der KraftStofffluss ist in Figur 2 durch die Fließpfeile markiert.

Wie aus Figur 2 ersichtlich, befindet sich das Ventilelement 220 in einer vom Ventilsitz 210 abgehobenen Stellung, die dadurch bedingt ist, dass eine Anlagefläche 42 eines elektro ¬ magnetischen Aktors 10 gegen das Ventilelement 220 drückt und dieser niederhält. Sofern diese Anlagefläche 42 nicht gegen das Ventilelement 220 drückt, wird das Ventilelement 220 von einer Federeinrichtung 230 in der Darstellung von Figur 2 nach oben gedrückt, so dass das Ventilelement 220 den Ventilsitz 210 verschließen kann. Dies wird weiter unten noch näher er ¬ läutert. Auf das Zylinderkopfgehäuse 200 ist der elektromagne- tische Aktor 10 derart passend aufgesetzt, dass die erwähnte Betätigung des Ventilelements 220 bewerkstelligt werden kann.

Wie insbesondere auch in der vergrößerten Darstellung des elektromagnetischen Aktors 10 in Figur 3 deutlich wird, ver- fügt der elektromagnetische Aktor 10 über ein rohrförmiges Ge ¬ häuse 12, welches mit einem nach außen springenden Flanschvor ¬ sprung 12a auf das Zylinderkopfgehäuse 200 aufgesetzt ist. Zur Halterung dieses Gehäuses 12 auf dem Zylinderkopfgehäuse 200 ist ein ringförmiger Flansch 16 mit Befestigungsöffnungen 16, insbesondere mit Schraublöchern, über die Gehäusewandung 12 gestülpt, um den elektrischen Aktor 10 am Zylinderkopfgehäuse 200 befestigen zu können. Auf seiner gegenüberliegenden Seite ist das Gehäuse 12 mit einem ringförmigen Gehäusedeckel 13 ab ¬ geschlossen. Das Gehäuse 12 ist rotationssymmetrisch um eine Längsachse X des elektromagnetischen Aktors 10 herum angeord ¬ net, wobei diese Längsachse X mit der Mittenachse des zuvor erwähnten Ventilelements 220 idealerweise fluchtet.

Im Inneren des Gehäuses 12 befindet sich rotationssymmetrisch zur Längsachse X ein topfförmiger Polkern 20 aus magnetisch leitendem Material, insbesondere aus Automatenstahl. Der topf- förmige Polkern verfügt über eine um die Längsachse X herum laufende, ringförmige Wandung 20a, welche in Richtung Zylin ¬ derkopfgehäuse 200 offen ist und plane Stirnflächen 23 auf- weist, die orthogonal zu Längsachse X angeordnet sind. Auf der gegenüberliegenden Seite ragt dieser Polkern 20 mit seiner um ¬ laufenden Wandung 20a aus dem Gehäusedeckel 30 heraus. Die um ¬ laufende Wandung 20a ist dort von einer deckelseitigen Wandung 20b des Polkerns verschlossen. Darüber hinaus verfügt der Pol ¬ kern 20 in seinem oberen Bereich über einen ringförmig von der Längsachse X wegspringenden Flansch 24, der unmittelbar unter dem Gehäusedeckel 13 sitzt und auf einer Schulter 12a der um- laufenden Wandung des Gehäuses 12 aufsitzt. Zwischen der um ¬ laufenden Wandung des Gehäuses 12 und der umlaufenden Wandung 20a des Polkerns 20 ist eine Erregerspule 30 angeordnet. Diese Erregerspule 30 ist zweckmäßigerweise von Kunststoff umspritzt und in dem erwähnten Zwischenraum zwischen Gehäuse 12 und Pol- kern 20 gehalten. Wie insbesondere besonders deutlich die Fi ¬ gur 3 zeigt, ist zwischen dem Gehäuse 12 und dem Polkern eine geeignete Dichtung in Form von Dichtungsringen 80 platziert.

Im Inneren des topfformigen Polkerns 20 ist zentrisch zur Mit- tenachse X ein Achsstößel 40 angeordnet, der vorzugsweise aus gehärtetem Metall, insbesondere dem Material 100Cr6, gebildet ist. Andere Materialien sind auc möglich, insbesondere auch Kunststoff, welcher vorzugsweise mit Glasfasern oder Ähnlichem verstärkt sein kann. Dieser Achsstößel 40 kann darüber hinaus magnetisch leitend sein, muss es jedoch nicht. Der Achsstößel 40 ist in einer Führungsbuchse 70, die ebenfalls vorzugsweise aus gehärtetem Stahl oder einem Hochleistungskunststoff be ¬ steht, geführt. Der Achsstößel 40 ragt sowohl oben als auch unten aus dieser Führungsbuchse 70 heraus. Der oben aus der Führungsbuchse 70 herausragende Abschnitt 40a des Achsstößels 40 verfügt über einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Abschnitt 40b des Achsstößels 40, welcher innerhalb der Führungsbuchse 70 sitzt. Um diesen Abschnitt 40a ist eine Fe ¬ dereinrichtung 76, vorliegend eine Druckfeder, platziert, die sich einerseits an der Innenseite der deckenseitigen Wandung 20b des Polkerns 20 und andererseits an dem vorspringenden Flansch eines Federtellers 60 abstützt. Dieser Federteller 60 ist mit dem Achsstößel 40 feststehend verbunden, so dass die Federeinrichtung 46 den Achsstößel 40 nach unten drückt, so dass der Federteller 60 gegen die Führungsbuchse 70 schlägt. Da die Führungsbuchse 70 feststehend mit dem Polkern 20 in Verbindung steht, ist ein weiteres Auslenken des Achsstößels 40 nach unten nicht möglich.

In seinem unten aus der Führungsbuchse 70 herausstehenden Ab ¬ schnitt 40e des Achsstößels 40 ist dieser Achsstößel 40 topf- förmig aufgeweitet. Hierfür weist der Achsstößel 40 einen or- thogonal zur Längsachse X verlaufenden Abschnitt 40e auf, der den Boden dieser topfförmigen Aufweitung bildet sowie eine wiederum parallel zur Längsachse X umlaufende Wandung 40f, welche an ihrem untersten Ende von einem nach außen springen ¬ den und ringförmig ausgebildetem Abschnitt 40g beendet ist.

An diesem unteren Abschnitt 40f des Achsstößels 40 ist eine ringförmige Ankerplatte 50 festgelegt, beispielsweise durch Verschweißung oder Verpressung. Dieser ringförmig und platten- förmig ausgestaltete Anker 50 verfügt über eine Vielzahl von Durchgangsbohrungen 52 und erstreckt sich orthogonal zur

Längsachse X bis nahe an die umlaufende Wandung des Gehäuses 12. Der plattenförmige Anker 50 besteht dabei aus einem magne ¬ tischen Material, um einen optimalen magnetischen Fluss zu er ¬ möglichen. Wie aus Figur 2 und Figur 3 ersichtlich ist, er- streckt sich oberhalb des plattenförmigen Ankers 50 ein flanschartig und ringförmig nach innen reichender Abschnitt 12b des Gehäuses 12 in Richtung Längsachse X. Der plattenför- mige Anker 50 übergreift auch diesen Abschnitt 12a des Gehäu ¬ ses 12. Der plattenförmige Anker 50 ist derart an dem Achsstö- ßel 40 befestigt, dass sich im Ruhezustand dieses elektromag ¬ netischen Aktors 10, also bei Nichtbestromung der Erregerspule 30, ein maximaler Abstand D von beispielsweise etwa 0,8 mm zwischen Oberseite des plattenförmigen Ankers 50 und der pla- nen Stirnseite 22 der umlaufenden Wandung 20a des Polkerns 20 einstellt. Zweckmäßigerweise fluchtet die untere Fläche des Abschnittes 12b des Gehäuses 12 genau mit der planen Stirnflä ¬ che 22.

Die bodenseitige Wandung des Wandabschnittes 40e des Achsstö ¬ ßels 40 bildet eine Anschlagfläche 42 beziehungsweise Anlage ¬ fläche für das Ventilelement 220 von Figur 2. Im nichtbestrom- ten Zustand des elektromagnetischen Aktors 10 ist diese Anla- gefläche 42 so positioniert, dass das Ventilelement 220 in seine Offenstellung gedrückt ist, wie dies Figur 2 zeigt. Ein KraftStofffluss von der Leitung 128 zur Leitung 132 und damit von der Niederdruckpumpe zur Hochdruckpumpe ist hierdurch si ¬ chergestellt .

Der elektromagnetische Aktor 10 ist hinsichtlich seiner Abmes ¬ sungen so dimensioniert, dass bei Bestromung der Erregerspule 30 ein magnetischer Fluss erzeugt wird, der von der Wandung des Gehäuses 12 über den plattenförmigen Anker 50 und den Luftspalt D zum Polkern verläuft. Die hieraus resultierende Magnetkraft zieht den plattenförmigen Anker 50 nach oben, wodurch der Luftspalt D verringert wird. Dabei überwindet die Magnetkraft die von der Federeinrichtung 56 ausgeübte Feder ¬ kraft, so dass der Achsstößel 40 samt plattenförmigem Anker 50 tatsächlich nach oben bewegt werden kann. Um zu vermeiden, dass der erwähnte Luftspalt D Null wird, also der Anker 50 an der planen Stirnfläche 22 des Polkerns 20 anschlägt und dort „magnetisch festklebt" ist die axiale Länge der Führungsbuchse 70 und der Abschnitt 40e des Stößels so aufeinander abge- stimmt, dass der Abstand zwischen dem Abschnitt 40e des Achs ¬ stößels 40 zur unteren Wandung der Führungsbuchse 70 kleiner ist als der oben erwähnte maximal mögliche Spalt D. Der Ab ¬ stand zwischen dem Abschnitt 40e des Achsstößels 40 und er un- teren Wandung der Führungsbuchse 70 kann beispielsweise 0,6 mm betragen, so dass beim Bestromen der Erregerspule der Ab ¬ schnitt 40e des Achsstößels 40 an der Führungsbuchse 70 an ¬ schlägt und ein minimaler Spalt D von etwa 0,2 mm zwischen dem plattenförmigen Anker 50 und der planen Stirnfläche 22 des Polkerns 20 verbleibt.

Den Zustand des elektromagnetischen Aktors 10 im bestromten Zustand der Erregerspule 30 zeigt Figur 4. Es ist dort deut- lieh zu erkennen, dass der Abschnitt 40e des Achsstößels 40 an der Führungsbuchse 70 unten anschlägt und ein minimaler Spalt d zwischen der unteren planen Stirnfläche 22 des Polkerns 20 und dem plattenförmigen Anker 50 verbleibt. Zugleich folgt das Ventilelement 220 aufgrund der das Ventilelement 220 nach oben drückenden Federeinrichtung 230 der Nach-Oben-Bewegung des Achsstößels 40 und der damit verbundenen Nach-Oben-Bewegung der Anlagefläche 42. Als Folge verschließt das Ventilelement 220 den Ventilsitz 210. Damit kann kein Kraftstoff mehr von der Leitung 128 zur Leitung 132 fließen. Als Folge kann der Kraftstoff in der Leitung 150 komprimiert werden.

Es ist hier anzumerken, dass das Öffnen und Schließen des Ven ¬ tilsitzes 210 mit einer Frequenz im Bereich von etwa 100 Hz erfolgt. Es ist deshalb unerlässlich, dass eine ausreichend gute Führung mit wenig Reibungen und Widerständen im elektro ¬ magnetischen Aktor 10 sichergestellt ist. Hierfür verfügt der plattenförmige Anker 50 über die bereits erwähnten Durchgangs ¬ bohrungen 52, die zum Druckausgleich dienen. Auch die Füh ¬ rungsbuchse 70 verfügt über Durchgangsbohrungen 72, die zum Druckausgleich dienen. Schließlich verfügt auch der Achsstößel 40 in seinem Abschnitt 40b innerhalb der Führungsbuchse 70 über einen umlaufenden, verengenden Bereich 40d, um die Rei- bung zwischen Führungsbuchse 70 und Achsstößel 40 zu minimie ¬ ren .

In Figur 5 und Figur 6 sind noch jeweils perspektivische An- sichten von schräg vorne und schräg hinten auf den elektromag ¬ netischen Aktor 10 zu sehen. Figur 5 zeigt besonders deutlich den in Gestalt eines Ringes ausgebildeten, plattenförmigen An ¬ ker 50 mit der Vielzahl von Durchgangsbohrungen 52. Ebenfalls gut zu erkennen ist der vordere umlaufende Flansch 40g des Achsstößels 40. Zusätzlich gut zu erkennen ist der auf das Ge ¬ häuse 12 aufgeschobene ringförmige Befestigungsflansch 14 mit seinen Befestigungsöffnungen 16.

In Figur 6 ist der aus dem Gehäusedeckel 13 des Gehäuses 12 herausragende Polkern 20 zu erkennen.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Aktors 10 ist es, dass der Hub des Ankers 50 durch den Montageprozess ein ¬ stellbar ist. Hierbei wird der auf den vorzugsweise gehärteten Achsstößel 40 aufgepresste Anker 50 in die Führungsbuchse 70 gesteckt. Mittels einem gabelförmigen Distanzstück zwischen Führungsbuchse 70 und Federteller 60 kann bei der Montage ein definiertes Axialspiel eingestellt werden. Es ergeben sich beim Einbau zwei Endanschläge, einmal stirnseitig auf dem Ach- Stößel 40 und der Führungsbuchse 70 sowie zwischen dem Feder ¬ teller 60 und der Führungsbuchse 70. Bezugszeichenliste

10 elektromagnetische Aktor

12 Gehäuse

12a Flanschvorsprung des Gehäuses

12b ringförmiger Abschnitt

13 Gehäusedeckel

14 Flansch

16 Bohrung

20 Polkern

20a Ringförmige Wandung

20b Deckenseitige Wandung

22 plane Stirnflächen

24 Flansch

30 Erregerspule

40 Ankerstößel

40a Abschnitt des Achsstößels

40b Abschnitt des Achsstößels

40c Abschnitt des Achsstößels

40d Abschnitt des Achsstößels

40e Abschnitt des Achsstößels

40f Abschnitt des Achsstößels

40g Abschnitt des Achsstößels

42 Anlagefläche

50 Ankerplatte

52 Durchgangsbohrungen

56 Federeinrichtung

60 Federteller

70 Buchse

72 Druckausgleichsbohrungen

80 Dichtringe

100 KraftStoffkreislaufSystem 102 Common-Rail, Hochdruckleitung

104 Injektoren

106 Motorblock

110 Drucksensor

112 Überdruckventil

120 Tank

122 Leitung

124 Niederdruckpumpe mit Bypass

124a Ventil

128 Leitung

130 Ventileinrichtung

132 Leitung

134 Hochdruckpumpe

140 Zuleitung von 102

150 Ableitung von 102

152 Leitung

200 Ventilelement , Zylinderkopfgehäuse

210 Ventilsitz

220 Ventilkörper

230 Federeinrichtung

232 Anlagefläche

X Mittenachse

D Luftspalt groß

d Luftspalt klein