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Title:
PRESSURE REGULATOR FOR A FUEL SUPPLY UNIT
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2006/037708
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a pressure regulator for a fuel supply unit on a motor vehicle, with a valve body (10) embodied as a sheet metal piece, comprising an elastomeric coating (17) on the side thereof facing a valve seat (9). The pressure regulator is thus particularly simple to produce. The pressure regulator also has a reliable sealing at low pressures.

Inventors:
Diesing, Detlev (Weidrichstrasse 12, Hattersheim, 65795, DE)
Eck, Karl (Lenaustrasse 36, Frankfurt, 60318, DE)
Schmid, René (Petterweilstrasse 12, Frankfurt, 60385, DE)
Application Number:
PCT/EP2005/054453
Publication Date:
April 13, 2006
Filing Date:
September 08, 2005
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Wittelsbacherplatz 2, München, 80333, DE)
Diesing, Detlev (Weidrichstrasse 12, Hattersheim, 65795, DE)
Eck, Karl (Lenaustrasse 36, Frankfurt, 60318, DE)
Schmid, René (Petterweilstrasse 12, Frankfurt, 60385, DE)
International Classes:
F02M69/54; F02M61/16; F02M63/00; G05D16/02; (IPC1-7): F02M69/54; F02M61/16; F02M63/00; G05D16/02
Foreign References:
US4903721A
US5520215A
US6330878B1
US6325048B1
US5429094A
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Postfach 22 16 34, München, 80506, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Druckregler für eine KraftstoffFördereinheit eines Kraftfahrzeuges mit einem Ventil zur Verbindung eines Anschlusses mit einem Auslass oberhalb eines vorgesehe¬ nen Drucks in dem Anschluss, mit einem Ventilkörper und einem Ventilsitz und mit einem Federelement zur Vorspan¬ nung des Ventilkörpers gegen den Ventilsitz, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ventil körper (10) als Blechteil gestaltet ist.
2. Druckregler 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 Ventilkörper (10) an seiner dem Ventilsitz (9) zugewandten Seite die Form ei ner Kugelkappe aufweist.
3. Druckregler nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die dem Ventilsitz (9) zugewandte Seite des Ventilkörpers (10) eine Beschich tung (17) aufweist.
4. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Beschichtung (17) von einem Elastomer erzeugt ist.
5. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ventilkörper (10) Rasthaken (16) zur Halterung an einem Trägerteil (3) hat.
6. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Trägerteil (3) Aufnahmen (18) für die Rasthaken (16) aufweist.
7. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rasthaken (16) gegenüber dem Trägerteil (3) ein radiales und/oder axiales Spiel aufweisen.
8. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ventilkörper (10) an dem Trägerteil (3) abstüt¬ zende Federzungen (15) aufweist.
9. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Enden der Federzungen (15) in dem Trägerteil (3) radial und/oder axial verschieblich angeordnet sind.
10. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Ventilkörper (10) mindestens drei Federzungen (15) und/oder mindestens drei Rasthaken (16) hat.
11. Druckregler nach zumindest einem der vorhergehenden An¬ sprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Federzungen (15) und die Rasthaken (16) abwech¬ selnd über den Umfang des Ventilkörpers (10) verteilt angeordnet sind.
Description:
Beschreibung

Druckregler für eine Kraftstoff-Fördereinheit

Die Erfindung betrifft einen Druckregler für eine Kraftstoff- Fördereinheit eines Kraftfahrzeuges mit einem Ventil zur Ver ¬ bindung eines Anschlusses mit einem Auslass oberhalb eines vorgesehenen Drucks in dem Anschluss, mit einem Ventilkörper und einem Ventilsitz und mit einem Federelement zur Vorspan- nung des Ventilkörpers gegen den Ventilsitz.

Solche Druckregler werden in heutigen Kraftfahrzeugen häufig zur Regelung eines Drucks in einer zu einer Brennkraftmaschi¬ ne führenden Vorlaufleitung eingesetzt und sind aus der Pra- xis bekannt. Der Ventilkörper ist meist als Kugel ausgebildet und dichtet unterhalb eines vorgesehenen Drucks gegenüber dem Ventilsitz ab. Der Auslass ist auf der dem Anschluss gegen ¬ überliegenden Seite des Ventilsitzes angeordnet. Die Kugel wird oberhalb des vorgesehenen Drucks von dem Druck im An- Schluss von dem Ventilsitz abgehoben, so dass Kraftstoff zu dem Auslass überströmen kann. Für die erforderliche Dichtheit muss die Kugel besonders genaue Abmessungen und eine Ober ¬ fläche mit einer möglichst geringen Rautiefe aufweisen. Daher wird die Kugel in der Regel poliert oder geläppt.

Nachteilig bei dem bekannten Druckregler ist, dass er ein sehr aufwändiges Fertigungsverfahren zur Herstellung des Ven¬ tilkörpers erfordert. Weiterhin erfordert der als Kugel aus ¬ gebildete Ventilkörper eine aufwändige Führung in dem Druck- regier

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, einen Druckregler der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass er kon¬ struktiv besonders einfach aufgebaut und kostengünstig zu fertigen ist.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Ventilkörper als Blechteil gestaltet ist.

Durch diese Gestaltung kann der Ventilkörper besonders ein- fach geführt werden. Da sich das Blechteil wesentlich leich¬ ter und flacher fertigen lässt als die Kugel des bekannten Druckreglers, hat der erfindungsgemäße Druckregler besonders kleine Abmessungen. Weiterhin lässt sich der Ventilkörper beispielsweise im Stanzverfahren besonders kostengünstig fer- tigen. Hierdurch ist der erfindungsgemäße Druckregler kon¬ struktiv besonders einfach aufgebaut und lässt sich kosten ¬ günstig fertigen.

Ein Toleranzausgleich zwischen dem an einer Bohrung angeord- neten Ventilsitz und dem Ventilkörper lässt sich gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung einfach erzeugen, wenn der Ventilkörper an seiner dem Ventilsitz zugewandten Seite die Form einer Kugelkappe aufweist. Ein weiterer we ¬ sentlicher Vorteil besteht darin, dass die Kugelkappe eine geringere axiale Ausdehnung als eine Kugel hat, wodurch sich der erfindungsgemäße Ventilkörper besonders flach ausbilden lässt, so dass der Ventilkörper weniger Bauraum in axialer Erstreckung benötigt. Die Kugelkappe lässt sich zudem durch Umformen des Blechteils einfach fertigen.

Die Montage des Ventilkörpers gestaltet sich gemäß einer an ¬ deren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung besonders einfach, wenn der Ventilkörper Rasthaken zur Halterung an ei¬ nem Trägerteil hat.

Die Verbindung der Rasthaken mit dem Trägerteil wird verein¬ facht, wenn das Trägerteil entsprechend ausgebildete Aufnah ¬ men für die Rasthaken aufweist.

Der Ventilkörper erfordert gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung keine aufwändige Führung, wenn die Rasthaken gegenüber dem Trägerteil ein vorgesehenes Spiel, insbesondere ein radiales Spiel, aufweisen. Das hat den Vorteil, dass infolge des Spiels ein radialer Toleranz ¬ ausgleich ermöglicht wird.

Neben dem radialen Toleranzausgleich lassen sich auch Tole¬ ranzen in axialer Erstreckung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz einfach ausgleichen, indem gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung der Ventilkörper an dem Trägerteil abstützende Federzungen aufweist. Dabei wird der Umstand genutzt, dass die Rasthaken des Ventilkörpers ge ¬ genüber den Aufnahmen am Trägerteil ein axiales Spiel aufwei- sen. Auf diese Weise lässt sich der Ventilkörper im Zusammen¬ wirken mit den Anschlägen der Rasthaken am Trägerteil und den Federzungen axial vorspannen.

Ein weiterer Vorteil der Federzungen besteht darin, dass da- mit eine besonders flache Kennlinie des Druckreglers erreicht wird, da die Federzungen den Ventilkörper auch dann anheben, wenn der Kolben sich nach oben bewegt.

Der Ventilkörper lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kippfrei vorspannen und/oder füh¬ ren, wenn er mindestens drei Federzungen und/oder mindestens drei Rasthaken hat .

Eine verwindungssteife Halterung des Ventilkörpers lässt sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung mit besonders geringem konstruktiven Aufwand erzeugen, wenn die Federzungen und die Rasthaken abwechselnd über den Umfang des Ventilkörpers verteilt angeordnet sind.

Bei dem bekannten Druckregler entstehen beim Aufschlagen des als Kugel ausgebildeten Ventilkörpers auf den Ventilsitz stö ¬ rende Geräusche. Geräusche lassen sich gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung zuverlässig vermei- den, wenn die dem Ventilsitz zugewandte Seite des Ventilkör¬ pers eine Beschichtung aufweist. Weiterhin wird hierdurch ei¬ ne zuverlässige Dichtheit bei geringen Drucken im Anschluss gewährleistet .

Zur weiteren Erhöhung der Dichtheit des Ventilkörpers gegen¬ über dem Ventilsitz trägt es gemäß einer anderen vorteilhaf¬ ten Weiterbildung der Erfindung bei, wenn die Beschichtung von einem Elastomer erzeugt ist. Für eine hohe Dichtheit, ge ¬ ringe Klebeneigung des Ventilkörpers an dem Ventilsitz und geringe Geräuschemissionen eignen sich als Beschichtung ins¬ besondere Acrylnitril-Butadien-Kautschuke (NBR) oder der un ¬ ter dem Handelsnamen Viton bekannte Fluorkautschuk.

Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur wei- teren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine davon in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Diese zeigt in

Figur 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Druckregler,

Figur 2 eine stark vergrößerte, perspektivische Darstellung eines Ventilkörpers des erfindungsgemäßen Druckreg ¬ lers aus Figur 1.

Figur 1 zeigt einen erfindungsgemäßen, als Durchflussventil ausgebildeten Druckregler mit einem Gehäuse 1 und einem in dem Gehäuse 1 verschieblich angeordneten Kolben 2. Der Druck¬ regler dient zur Begrenzung eines Maximaldrucks in einer nicht dargestellten Vorlaufleitung eines Kraftstoffbehälters

eines Kraftfahrzeuges. Das Gehäuse 1 weist zwei von einem Trägerteil 3 auf Abstand gehaltene Gehäuseteile 4, 5 auf. Der Druckregler hat einen Anschluss 6 für eine Druckleitung und einen Auslass 7. Der Kolben 2 ist mittels einer als Wendelfe- der ausgebildeten Feder 8 mit einem Ventilsitz 9 gegen einen Ventilkörper 10 vorgespannt.

Eine mit dem Trägerteil 3 und dem Kolben 2 verbundene Membran 11 dichtet den Bereich unterhalb des Kolbens 2 von dem Be- reich oberhalb des Kolbens 2 ab. Hierdurch wird sicherge ¬ stellt, dass bei einem Druck in dem Anschluss 6 der Kolben 2 gegen die Kraft der Feder 8 belastet wird und oberhalb eines vorgesehenen Drucks der Kolben 2 bewegt wird, so dass der Ventilsitz 9 von dem Ventilkörper 10 abhebt. Damit kann ober- halb des vorgesehenen Drucks Kraftstoff von dem Anschluss 6 durch den Auslass 7 entweichen. Die Gehäuseteile 4, 5 sind aus Stahlblech gefertigt und durch eine Umbördelung 12 mit¬ einander verbunden. Durch die Umbördelung 12 wird ein Dicht¬ ring 13 zwischen dem Trägerteil 3 und dem unteren Gehäuseteil 5 vorgespannt. Ein die Feder 8 haltender Rand 14 des oberen Gehäuseteils 4 ist plastisch verformbar gestaltet und dient zur Kalibrierung des Druckreglers und damit zur Einstellung des vorgesehenen Drucks, bei dem die Verbindung zwischen dem Anschluss 6 und dem Auslass 7 erzeugt wird.

Der Ventilkörper 10 ist als Blechteil ausgebildet und weist Federzungen 15 und Rasthaken 16 auf. Mit den Rasthaken 16 ist der Ventilkörper 10 mit dem Trägerteil 3 verbunden, wobei die Rasthaken 16 mit Aufnahmen 18 des Trägerteils 3 im Eingriff stehen. Die Rasthaken 16 sind mit radialem und axialem Spiel zu den Aufnahmen 18 ausgebildet. Über die Federzungen 15 und den an den Aufnahmen 18 anliegenden Rasthaken 18 ist der Ven¬ tilkörper 10 in axialer Richtung vorgespannt, wobei die Fe¬ derzungen 15 eine geringfügige Bewegung des Ventilkörpers 10 in axialer Richtung erlauben. Das freie Ende der Federzungen

15 ist dazu radial verschieblich auf dem Trägerteil 3 ange ¬ ordnet. Infolge des radialen Spiels der Rasthaken 16 gegen¬ über den Aufnahmen 18 am Trägerteil 3 ist der Ventilkörper 10 auch in radialer Richtung beweglich angeordnet, so dass da- durch der radiale Toleranzausgleich möglich ist. Weiterhin lässt Figur 1 erkennen, dass der dem Ventilsitz 9 gegenüber¬ stehende Bereich des Ventilkörpers 10 als Kugelkappe ausge ¬ bildet ist.

Figur 2 zeigt eine stark vergrößerte perspektivische Darstel ¬ lung des als Blechteil ausgebildeten Ventilkörpers 10 aus Fi ¬ gur 1. Zur Verdeutlichung der Form des Ventilkörpers 10 ist in der Darstellung ein Schnitt eingezeichnet. Hierbei ist zu erkennen, dass der Ventilköper 10 jeweils drei Rasthaken 16 und Federzungen 15 aufweist. Die Rasthaken 16 und die Feder ¬ zungen 15 sind jeweils in Abständen von 120° über den Umfang des Ventilkörpers 10 verteilt und zueinander abwechselnd an ¬ geordnet. Weiterhin zeigt Figur 2, dass der Ventilkörper 10 auf seiner dem in Figur 1 dargestellten Ventilsitz 9 zuge- wandten Seite eine Beschichtung 17 aus einem Elastomer hat.