Fuchs, Walter (Bertastr. 51, Stuttgart, 70469, DE)
Schuelke, Armin (Engelbergstr. 6/1, Rutesheim-Heuweg, 71277, DE)
Fuchs, Walter (Bertastr. 51, Stuttgart, 70469, DE)
Patentansprüche
1. Gehäusekörper mit einem Aufnahmeraum (2) für eine Ventileinrichtung (4), die einen Ventilkörper (10) umfasst, und mit einer Verschlussschraube (21), die in den Gehäusekörper (1) eingeschraubt ist und mit einer Verschlussschraubenanlageflache
(20) so an einer Ventilkörperanlagefläche (18) des
Ventilkörpers (10) anliegt, dass der Ventilkörper
(10) an einer Dichtstelle (28) in Dichtkontakt gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache (20) und die Ventilkörperanlagefläche (18) so ausgeführt sind, dass sie ein Verkippen der Verschlussschraube (21) und/oder ein seitliches Versetzen des Ventilkörpers (10) relativ zu der Verschlussschraube (21) und/oder dem Gehäusekörper (1) ermöglichen, bevor oder während die Verschlussschraube (21) in den Gehäusekörper (1) eingeschraubt wird.
2. Gehäusekörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche (18) kugelig, gewölbt oder ballig ausgeführt ist.
3. Gehäusekörper nach Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche (18) konvex oder konkav gekrümmt ist.
4. Gehäusekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ver- schlussschraubenanlageflache kugelig oder ballig ausgeführt ist.
5. Gehäusekörper nach Anspruch 4, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache
(20) konkav oder konvex gekrümmt ist.
6. Gehäusekörper nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanla- gefläche (18) einen kleineren oder größeren Kugelradius als die Verschlussschraubenanlageflache (20) aufweist .
7. Gehäusekörper nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche (18) oder die Verschlussschraubenanlageflache (20) kegelstumpfartig ausgeführt ist .
8. Gehäusekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche (18) ein zentrales Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein Ventilkolben (14) hindurch erstreckt.
9. Gehäusekörper nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache (20) ein zentrales Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein bezie- hungsweise der Ventilkolben (14) hindurch erstreckt . |
Gehäusekörper
Die Erfindung betrifft einen Gehäusekörper mit ei- nem Aufnahmeraum für eine Ventileinrichtung, die einen Ventilkörper umfasst, und mit einer Verschlussschraube, die in den Gehäusekörper eingeschraubt ist und mit einer Verschlussschraubenanla- gefläche so an einer Ventilkörperanlagefläche des Ventilkörpers anliegt, dass der Ventilkörper an einer Dichtstelle in Dichtkontakt gehalten wird.
Offenbarung der Erfindung
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Gehäusekörper gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll die Montage der Ventileinrichtung mit Hilfe der Verschlussschraube verein- facht werden.
Die Aufgabe ist bei einem Gehäusekörper mit einem Aufnahmeraum für eine Ventileinrichtung, die einen Ventilkörper umfasst, und mit einer Verschluss- schraube, die in den Gehäusekörper eingeschraubt ist und mit einer Verschlussschraubenanlageflache so an einer Ventilkörperanlagefläche des Ventilkör-
pers anliegt, dass der Ventilkörper an einer Dichtstelle in Dichtkontakt gehalten wird, dadurch gelöst, dass die Verschlussschraubenanlageflache und die Ventilkörperanlagefläche so ausgeführt sind, dass sie ein Verkippen der Verschlussschraube und/oder ein seitliches Versetzen des Ventilkörpers relativ zu der Verschlussschraube und/oder dem Gehäusekörper ermöglichen, bevor oder während die Verschlussschraube in den Gehäusekörper einge- schraubt wird. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sind die Ventilkörperanlagefläche und die Verschlussschraubenanlageflache nicht eben ausgeführt, um eine Art Kugelgelenk zwischen der Verschlussschraube und dem Ventilkörper zu realisie- ren. Dadurch kann sich der Ventilkörper besser zu dem Gehäusekörper und/oder der Verschlussschraube ausrichten. Das liefert den Vorteil, dass Flächenpressungsunterschiede an der Dichtstelle verringert werden. An der Dichtstelle liegt der Ventilkörper, gegebenenfalls unter Zwischenschaltung einer Dichtscheibe, dichtend an dem Gehäusekörper an.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventil- körperanlageflache kugelig, gewölbt oder ballig ausgeführt ist. Die Ventilkörperanlagefläche hat vorzugsweise die Gestalt eines Kugelabschnitts, der von zwei koaxialen Kreisen begrenzt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche konvex gekrümmt ist. Alternativ kann die Ventilkörperanlagefläche auch konkav gekrümmt sein. Vorzugsweise ist die daran
anliegende Verschlussschraubenanlageflache gegensinnig gekrümmt. Wenn die Ventilkörperanlagefläche konvex gekrümmt ist, dann ist die Verschlussschraubenanlageflache konkav gekrümmt, und umgekehrt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache kugelig oder ballig ausgeführt ist. Die Verschlussschraubenanlageflache hat vorzugsweise die Gestalt eines Kugelabschnitts, der von zwei koaxialen Kreisen begrenzt wird.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache konkav gekrümmt ist. Alternativ kann die Verschlussschraubenanlage- flache konvex gekrümmt sein.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche einen kleineren oder größeren Kugelradius als die Verschlussschraubenanlageflache aufweist. Durch eine geeignete Wahl der Kugelradien der kugeligen Anlageflächen kann er- reicht werden, dass beim Einschrauben der Verschlussschraube in den Gehäusekörper keine Selbsthemmung der Relativbewegung auftritt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche oder die Verschlussschraubenanlageflache kegelstumpfartig ausgeführt ist. Die andere Anlagefläche ist jeweils kugelig oder ballig ausgeführt. Eine der Anlageflächen ist als
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Erhöhung ausgeführt. Die andere Anlagefläche ist als Vertiefung ausgeführt.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörperanlagefläche ein zentrales Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein Ventilkolben hindurch erstreckt. Der Ventilkolben ist vorzugsweise einstückig mit einem Schließkörper verbunden, der mit einer Dichtfläche oder einer Dichtkante zusammenwirkt, die an dem Ventilkörper vorgesehen ist.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Gehäusekörpers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlussschraubenanlageflache ein zentrales Durchgangsloch aufweist, durch das sich ein beziehungsweise der Ventilkolben hindurch erstreckt. Vorzugsweise ist der Ventilkolben in der Verschlussschraube hin und her bewegbar geführt.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrie- ben ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der beiliegenden Figur 1 ist ein Ausschnitt ei- nes Gehäusekörpers mit einer Ventileinrichtung im Längsschnitt durch eine Verschlussschraube dargestellt.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die beiliegende Figur 1 zeigt einen Teil eines Gehäusekörpers 1 im Schnitt. Bei dem Gehäusekörper 1 handelt es sich vorzugsweise um einen Pumpengehäu- sekörper einer Kraftstoffhochdruckpumpe eines Kraftstoffeinspritzsystems, insbesondere eines Dieseleinspritzsystems. Die Kraftstoffhochdruckpumpe ist vorzugsweise als Radialkolbenpumpe ausgeführt und dient dazu, Kraftstoff, der zum Beispiel mit Hilfe einer Vorförderpumpe zu der Kraftstoffhochdruckpumpe gefördert wird, mit Hochdruck zu beaufschlagen. Der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff wird in dem Kraftstoffeinspritzsystem einem zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher zugeführt, an den Injektoren angeschlossen sind, über welche der mit Hochdruck beaufschlagte Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt wird.
Der Gehäusekörper 1 umfasst einen Aufnahmeraum 2 für eine Ventileinrichtung 4. Bei der Ventileinrichtung 4 handelt es sich um eine Saugventileinrichtung, die zum Ansaugen von Kraftstoff einen Niederdruckraum 6 mit einem Hochdruckraum 8 des Ge- häusekörpers 1 verbindet. Der Niederdruckraum 6 steht zum Beispiel mit der Vorförderpumpe in Verbindung. Der Hochdruckraum 8 wird vorzugsweise von einem Hochdruckkolben begrenzt, der dazu dient, den aus dem Niederdruckraum 6 in den Hochdruckraum 8 angesaugten Kraftstoff mit Hochdruck zu beaufschlagen .
Die Ventileinrichtung 4 umfasst einen Ventilkörper 10, der einen Querkanal 11 aufweist, den ein Längs-
kanal 12 kreuzt. über den Querkanal 11 und den Längskanal 12 wird eine Verbindung zwischen dem Niederdruckraum 6 und dem Hochdruckraum 8 geschaffen, die durch einen an einem Ventilkolben 14 vor- gesehenen Schließkörper 15 verschließbar ist. Der Schließkörper 15 hat im Wesentlichen die Gestalt eines Tellers, der einstückig mit dem Ventilkolben
14 verbunden ist und sich an einer Dichtfläche oder Dichtkante in Anlage befindet, die an dem Ventil- körper 10 ausgebildet ist. Wenn der Schließkörper
15 von der Dichtfläche oder Dichtkante des Ventilkörpers 10 abhebt, dann wird die Verbindung zwischen dem Niederdruckraum 6 und dem Hochdruckraum 8 durch die Kanäle 11, 12 freigegeben.
Der Ventilkolben 14 ist in dem Ventilkörper 10 hin und her bewegbar geführt. Auf das dem Schließkörper 15 abgewandte Ende des Ventilkolbens 14 ist ein Abstützkörper 16 für eine Ventilfeder aufgepresst. Die Ventilfeder ist zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Abstützkörper 16 so eingespannt, dass der Schließkörper 15 in seine Schließstellung vorgespannt wird. Der Ventilkörper 10 weist auf seiner dem Führungskörper 16 zugewandten Seite eine Ven- tilkörperanlageflache 18 auf, an der eine Ver- schlussschraubenanlageflache 20 einer Verschlussschraube 21 anliegt.
Die Verschlussschraubenanlageflache 20 ist nicht durchgehend ausgeführt, sondern mit einer Ausnehmung 22 versehen, die den Durchtritt von Kraftstoff aus dem Niederdruckraum 6 in ein zentrales Sackloch 23 ermöglicht, das in der Verschlussschraube 21 ausgespart ist. Die Verschlussschraube 21 ist mit
einem Außengewinde 24 versehen, mit dem die Verschlussschraube 21 in eine Gewindebohrung des Gehäusekörpers 1 eingeschraubt ist. Zu Dichtzwecken ist zwischen der Verschlussschraube 21 und dem Ge- häusekörper 1 ein Dichtelement 25 in Form eines O- Rings angeordnet.
Der Ventilkörper 10 wird mit Hilfe der Verschlussschraube 21 so in dem Gehäusekörper 1 fixiert, dass an einer Dichtstelle 28 ein dichter Kontakt zwischen dem Ventilkörper 10 und dem Gehäusekörper 1 geschaffen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Verbindung zwischen dem Hochdruckraum 8 und dem Niederdruckraum 6 im geschlossenen Zustand der Ven- tileinrichtung 4 unterbrochen ist. Bei einer Kompression des Kraftstoffs in dem Hochdruckraum 8 muss die Restklemmkraft der Verschlussschraube 21 groß genug sein, damit der Ventilkörper 18 nicht von dem Gehäusekörper 1 abhebt und die verbleibende Flächenpressung auf der gesamten Dichtfläche an der Dichtstelle 28 auch unter Berücksichtigung von Toleranzeinflüssen zur Abdichtung ausreicht.
Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung sind sowohl die Ventilkörperanlagefläche 18 als auch die Verschlussschraubenanlageflache 20 kugelig ausgeführt. Das liefert den Vorteil, dass sich die Teile bei der Montage besser ausrichten können. Außerdem werden Flächenpressungsunterschiede auf der Dicht- fläche verringert. Die kugelige Ausführung der Anlageflächen 18, 20 ermöglichen ein Verkippen der Verschlussschraube 21 und einen seitlichen Versatz des Ventilkörpers 10. Dadurch können Axial- und
Winkeltoleranzen teilweise oder vollständig ausgeglichen werden.
Darüber hinaus kann die Vorspannkraft der Ver- schlussschraube 21 deutlich reduziert werden. Alternativ oder zusätzlich kann gegen höhere Drücke abgedichtet werden. Die Kraft verteilt sich gleichmäßiger über die Dichtfläche an der Dichtstelle 28. Kraftfluss und Spannungsverlauf können durch eine gegebenenfalls schräge Krafteinleitung günstig be- einflusst werden. Eine beim Einschrauben der Verschlussschraube 21 auftretende plastische Verformung kann auf die Verformung der Bearbeitungsriefen für die Dichtheit an der Dichtstelle 28 beschränkt werden. Eine Dichtscheibe, wie sie bei herkömmlichen Gehäusekörpern verwendet wird und die hauptsächlich dem Toleranzausgleich dient, kann entfallen .
Durch die kugeligen Anlageflächen 18, 20 werden Toleranzen der Teile durch die seitliche Verschiebemöglichkeit des Ventilkörpers 10 ausgeglichen. Durch eine geeignete Wahl der Kugelradien kann der Kraftvektor im Winkel so gewählt werden, dass keine Selbsthemmung erfolgt und die entstehende radiale Kraftkomponente groß genug ist, um den Ventilkörper 10, der auch als Ventilplatte bezeichnet wird, seitlich zu verschieben. So kann zum Beispiel durch einen kleineren Kugeldurchmesser an der Ventilkör- peranlageflache 18 gegenüber der Verschlussschrau- benanlageflache 20 der Kraftangriffspunkt radial nach innen gebracht werden. Dadurch werden die lokalen Flächenpressungsunterschiede an der Dichtflä-
che beziehungsweise Dichtstelle 28 weiter verringert .