DE102015209553B3 - Electromagnetic switching valve device - Google Patents

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Burhan Dagdelen
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22), bei der ein mit einem Ventilkolben (32) verbundenes und mit einem Anker (42) koppelbares Mitnehmerelement (50) getrennt von dem Anker (42) angeordnet ist, wobei eine Vorspannfeder (52) den Anker (42) an dem Mitnehmerelement (50) in Ruheposition hält, und eine Dämpfungsfeder (54) eine Vorspannkraft (Fv2) auf den Anker (42) in Richtung auf das Mitnehmerelement (50) ausübt.The invention relates to an electromagnetic switching valve device (22) in which a driver element (50) which is connected to a valve piston (32) and can be coupled to an armature (42) is arranged separately from the armature (42), wherein a biasing spring (52) forms the armature (42) at the driver element (50) in rest position, and a damping spring (54) exerts a biasing force (Fv2) on the armature (42) in the direction of the driver element (50).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung, die beispielsweise als Einlassventil zum Einlassen von Kraftstoff in einen Druckraum einer Kraftstoffhochdruckpumpe verwendet wird.The invention relates to an electromagnetic switching valve device, which is used for example as an inlet valve for introducing fuel into a pressure chamber of a high-pressure fuel pump.

In Kraftstoffeinspritzsystemen, die verwendet werden, um einen Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzuspritzen, wird der Kraftstoff zumeist in einer Kraftstoffhochdruckpumpe auf einen hohen Druck verdichtet, beispielsweise auf einen Druck zwischen 2000 bar und 3000 bar bei Diesel als Kraftstoff und einen Druck von 200 bar bis 300 bar bei Benzin als Kraftstoff, um dadurch Anforderungen beispielsweise an gesetzlich vorgegebene Emissionswerte erfüllen zu können. Der mit einem solchen Druck beaufschlagte Kraftstoff wird dann über Injektoren in die Brennräume der Brennkraftmaschine eingespritzt.In fuel injection systems used to inject a fuel into combustion chambers of an internal combustion engine, the fuel is usually compressed in a high-pressure fuel pump to a high pressure, for example to a pressure between 2000 bar and 3000 bar with diesel fuel and a pressure of 200 bar 300 bar for petrol as a fuel in order to meet requirements, for example, to legally prescribed emission levels. The pressurized with such pressure fuel is then injected via injectors into the combustion chambers of the internal combustion engine.

Um den Kraftstoff einem Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe zuzumessen, werden häufig elektromagnetische Schaltventilvorrichtungen verwendet, die über eine elektromagnetische Kraft geöffnet und geschlossen werden. Zum Öffnen und Schließen solcher Ventile wird eine Spule an- und ausgeschaltet. Durch den elektromagnetischen Einfluss der Spule bewegt sich dabei ein sogenannter Anker in dem Ventil und überträgt diese Bewegung zum Öffnen und Schließen des Ventils auf ein Dichtelement des Ventils. Durch die Bewegung des Ankers und weiterer Elemente des Ventils kann es zu einer starken Geräuschentwicklung beim Schalten und gleichzeitig auch durch die wirkenden hohen Kräfte zu einem Verschleiß der Einzelteile des Schaltventils kommen.In order to meter the fuel to a pressure space of the high-pressure fuel pump, electromagnetic switching valve devices are often used, which are opened and closed by an electromagnetic force. To open and close such valves, a coil is switched on and off. As a result of the electromagnetic influence of the coil, a so-called armature moves in the valve and transmits this movement for opening and closing the valve to a sealing element of the valve. The movement of the armature and other elements of the valve can lead to a strong noise during switching and at the same time by the high forces acting on a wear of the items of the switching valve.

Bislang wurden daher beispielsweise konstruktive Maßnahmen ergriffen, um die Geräuschemission bzw. Geräuscherzeugung beim Schalten der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung zu hemmen, beispielsweise wurden Schallschutzkappen angebracht. Es wurde auch versucht, über softwaretechnische Maßnahmen eine Reduktion der Geräuscherzeugung zu erreichen.So far, for example, constructive measures have been taken to inhibit the noise emission or noise generation when switching the electromagnetic switching valve device, for example, noise caps were attached. Attempts have also been made to achieve a reduction in noise generation by means of software engineering measures.

DE 10 2008 028 500 A1 beschreibt ein Zweiwege – Elektromagnetventil, bei dem eine erste Kappe an einem beweglichen Eisenkern angebracht ist. Eine zweite Kappe, die ein Ventilelement hält, ist verschiebbar in die erste Kappe eingesetzt, wobei eine Vorspannkraft F1 einer Eisenkernrückführfeder, die den beweglichen Eisenkern zu einer Ursprungsposition vorspannt, und eine Vorspannkraft F2 einer Dämpfungsfeder, die zwischen dem beweglichen Eisenkern und dem Ventilelement angeordnet ist, so gewählt sind, dass gilt: F1 > F2. Wenn der bewegliche Kern an der Ursprungsposition angeordnet ist, sind zwischen dem Ventilelement und einem Begrenzungsabschnitt der zweiten Kappe und zwischen einem Eingriffsvorsprung der zweiten Kappe und einer vorderen Endwand einer Eingriffsaussparung der ersten Kappe Lücken x bzw. y ausgebildet. DE 10 2008 028 500 A1 describes a two - way solenoid valve in which a first cap is attached to a movable iron core. A second cap holding a valve element is slidably inserted in the first cap, wherein a biasing force F1 of an iron core return spring biasing the movable iron core to an initial position and a biasing force F2 of a damping spring disposed between the movable iron core and the valve element , are chosen such that F1> F2. When the movable core is located at the original position, gaps x and y are formed between the valve member and a restricting portion of the second cap and between an engaging projection of the second cap and a front end wall of an engaging recess of the first cap.

In DE 199 27 900 A1 ist ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoffeinspritzanlagen von Brennkraftmaschinen beschrieben, das eine Magnetspule, einen durch die Magnetspule in eine Hubrichtung gegen eine Rückstellfeder beaufschlagbaren Anker und eine mit einem Ventilschließkörper in Verbindung stehende Ventilnadel aufweist. Der Anker ist zwischen einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers in der Hubrichtung begrenzenden ersten Anschlag und einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers entgegen der Hubrichtung begrenzenden zweiten Anschlag beweglich. Der zweite Anschlag wird dabei von einem Federelement gebildet.In DE 199 27 900 A1 a fuel injector for fuel injection systems of internal combustion engines is described which comprises a solenoid coil, an acted upon by the solenoid coil in a stroke direction against a return spring and an armature associated with a valve closing body valve needle. The armature is movable between a first stop connected to the valve needle and limiting the movement of the armature in the stroke direction, and a second stop connected to the valve needle and limiting the movement of the armature against the stroke direction. The second stop is formed by a spring element.

DE 198 49 210 A1 offenbart ein Brennstoffeinspritzventil für Brennstoff-Einspritzanlagen von Brennkraftmaschinen, das eine Magnetspule, einen durch die Magnetspule in eine Hubrichtung gegen eine Rückstellfeder beaufschlagbaren Anker und eine mit einem Ventilschließkörper in Verbindung stehende Ventilnadel aufweist. Der Anker ist zwischen einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers in der Hubrichtung begrenzenden ersten Anschlag und einem mit der Ventilnadel verbundenen, die Bewegung des Ankers entgegen der Hubrichtung begrenzenden zweiten Anschlag beweglich. Zwischen dem zweiten Anschlag und dem Anker ist eine Dämpfungsfeder in Form einer Tellerfeder angeordnet. DE 198 49 210 A1 discloses a fuel injector for fuel injection systems of internal combustion engines, which comprises a solenoid, an armature which can be acted upon by the magnet coil in a stroke direction against a return spring and a valve needle which is in communication with a valve closing body. The armature is movable between a first stop connected to the valve needle and limiting the movement of the armature in the stroke direction, and a second stop connected to the valve needle and limiting the movement of the armature against the stroke direction. Between the second stop and the armature, a damping spring in the form of a plate spring is arranged.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung bereitzustellen, bei der beim Schalten eine verringerte Geräuschentwicklung auftritt.The object of the invention is to provide an electromagnetic switching valve device in which a reduced noise occurs during switching.

Diese Aufgabe wird mit einer elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with an electromagnetic switching valve device having the features of claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung für ein Fluidsystem weist einen Dichtsitz und einen Ventilkolben mit einem an einem ersten Ende des Ventilkolbens angeordneten Dichtelement auf, das zum Zusammenwirken mit dem Dichtsitz zum Öffnen und Schließen der Schaltventilvorrichtung ausgebildet ist. Weiter weist die Schaltventilvorrichtung einen elektromagnetischen Aktor mit einem Anker zum Bewegen des Ventilkolbens entlang einer Längsachse des Ventilkolbens in eine Schließposition und ein mit dem Ventilkolben verbundenes und mit dem Anker koppelbares Mitnehmerelement zum Übertragen einer Bewegungskraft von dem Anker auf den Ventilkolben auf, wobei das Mitnehmerelement und der Anker getrennt voneinander angeordnet sind. Zusätzlich weist die Schaltventilvorrichtung eine Vorspannfeder zum Halten des Ankers mit einer Ankerkontaktfläche an einer Mitnehmerelementkontaktfläche des Mitnehmerelementes in Ruheposition der Schaltventilvorrichtung sowie eine Dämpfungsfeder zum zumindest mittelbaren Ausüben einer Vorspannkraft auf den Anker in Richtung auf das Mitnehmerelement auf.An electromagnetic switching valve device for a fluid system includes a sealing seat and a valve piston having a sealing member disposed at a first end of the valve piston configured to cooperate with the sealing seat to open and close the switching valve device. Next, the switching valve device comprises an electromagnetic actuator with an armature for moving the valve piston along a longitudinal axis of the valve piston in a closed position and connected to the valve piston and coupling element with the anchor for transmitting a moving force from the armature to the valve piston, wherein the driver element and the armature are arranged separately from each other. In addition, the switching valve device has a biasing spring for holding the armature with an armature contact surface on a driver element contact surface of the driver element in the rest position of the switching valve device and a damping spring for at least indirectly exerting a biasing force on the armature in the direction of the driver element.

Insbesondere weist die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung eine Spule auf, um den Anker in seiner Bewegung zu aktivieren.In particular, the electromagnetic switching valve device has a coil to activate the armature in its movement.

Wenn sich der Anker nicht bewegt, hält die Vorspannfeder gemeinsam mit der Dämpfungsfeder den Anker an dem Mitnehmerelement. Wird die Spule aktiviert, bewegt sich der Anker entgegen einer Vorspannkraft von Dämpfungsfeder und Vorspannfeder. Über das Mitnehmerelement, das über die Dämpfungsfeder mit dem Anker gekoppelt ist, bewegt sich auch der Ventilkolben und somit das Dichtelement in die gleiche Richtung wie der Anker. Schlägt das Dichtelement beispielsweise in seiner Schließposition an dem Dichtsitz an und ist die dabei wirkende Aufprallkraft größer als die resultierenden Federkräfte, die auf den Anker wirken, dann kann der Anker von dem Mitnehmerelement abheben, weil Anker und Mitnehmerelement voneinander getrennte Elemente sind, und über dieses Abheben die überschüssige Energie in die Dämpfungsfeder speichern. Dadurch werden sowohl das Geräusch, das beim Anschlag entsteht, als auch die auftretenden Bauteilspannungen beim Schließen der Schaltventilvorrichtung reduziert.When the armature does not move, the biasing spring, together with the damping spring, holds the armature against the driver element. When the coil is activated, the armature moves against a biasing force of the damper spring and biasing spring. About the driver element, which is coupled via the damping spring with the armature, the valve piston and thus the sealing element moves in the same direction as the armature. For example, if the sealing element strikes against the sealing seat in its closed position and if the impact force acting thereon is greater than the resulting spring forces acting on the armature, then the armature can be lifted off the entrainment element because armature and entrainment element are separate elements, and over this Take off the excess energy into the damper spring store. As a result, both the noise that occurs during the attack, as well as the component voltages occurring when closing the switching valve device are reduced.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist der Anker eine Ankerabstützfläche zum Abstützen der Vorspannfeder und/oder der Dämpfungsfeder an einer ersten Seite des Ankers, welche von dem Dichtelement weggerichtet angeordnet ist, auf. Die Ankerkontaktfläche ist dabei an einer zweiten Seite des Ankers zu dem Dichtelement hingerichtet angeordnet. Die Vorspannfeder und die Dämpfungsfeder sind an der ersten Seite und das Mitnehmerelement an der zweiten Seite angeordnet. Dadurch, dass die Vorspannfeder und die Dämpfungsfeder an einer gleichen Seite des Ankers angeordnet sind, kann vorteilhaft Bauraum in der Schaltventilvorrichtung eingespart werden.In an advantageous embodiment, the armature has an armature support surface for supporting the biasing spring and / or the damping spring on a first side of the armature, which is arranged away from the sealing element, on. The armature contact surface is arranged executed executed on a second side of the armature to the sealing element. The biasing spring and the damping spring are arranged on the first side and the driver element on the second side. Characterized in that the biasing spring and the damping spring are arranged on a same side of the armature, advantageously space can be saved in the switching valve device.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist an einem zweiten Ende des Ventilkolbens, das entlang der Längsachse des Ventilkolbens entgegengesetzt zu dem ersten Ende des Ventilkolbens angeordnet ist, eine Buchse zum Abstützen der Dämpfungsfeder angeordnet. Die Dämpfungsfeder stützt sich somit vorteilhaft nicht an einem Gehäuse der Schaltventilvorrichtung, sondern an dem Ventilkolben selbst – über die Buchse – ab, und wirkt so vorteilhaft als Dämpfungselement nur für den Ventilkolben, der gemeinsam mit dem Mitnehmerelement und dem Dichtelement vorteilhaft getrennt von dem Anker ausschwingen kann, um so die Aufprallkraft des Dichtelementes an dem Dichtsitz abzufedern.In an advantageous embodiment, a bush for supporting the damping spring is arranged at a second end of the valve piston, which is arranged opposite to the longitudinal axis of the valve piston opposite to the first end of the valve piston. The damping spring is thus supported advantageously not on a housing of the switching valve device, but on the valve piston itself - via the socket - from, and acts as advantageous as a damping element only for the valve piston, which advantageously swing together with the driver element and the sealing element separated from the anchor can, so as to absorb the impact force of the sealing element on the sealing seat.

Die Vorspannkraft der Dämpfungsfeder kann dabei vorteilhaft durch die Position der Buchse auf dem Ventilkolben eingestellt werden. Die Buchse ist vorteilhaft ebenfalls auf der ersten Seite des Ankers angeordnet. Da somit sämtliche Elemente Vorspannfeder, Dämpfungsfeder und Buchse, auf dieser ersten Seite angeordnet sind, kann insgesamt Bauraum auf der zweiten Seite des Ankers eingespart werden. Die Buchse ist vorzugsweise ein von dem Ventilkolben getrennt ausgebildetes Element, das nach Einbau des Ventilkolbens in die Schaltventilvorrichtung an dem Ventilkolben befestigt wird, beispielsweise durch Schweißen, Pressen oder durch Verwendung eines Sprengringes.The biasing force of the damping spring can be advantageously adjusted by the position of the sleeve on the valve piston. The socket is advantageously also arranged on the first side of the armature. Since all the elements of the pretensioning spring, damping spring and bush are thus arranged on this first side, a total of installation space can be saved on the second side of the armature. The bush is preferably a separate from the valve piston formed element which is mounted after installation of the valve piston in the switching valve device to the valve piston, for example by welding, pressing or by using a snap ring.

Das Mitnehmerelement ist vorzugsweise integral mit dem Ventilkolben ausgebildet, kann jedoch auch ein separat von dem Ventilkolben ausgebildetes Element sein, das später an dem Ventilkolben befestigt wird. Das Mitnehmerelement ist so an dem Ventilkolben befestigt, dass im geschlossenen Zustand der Schaltventilvorrichtung, das heißt, wenn das Dichtelement an dem Dichtsitz anliegt, ein Spalt zwischen dem Mitnehmerelement und einer Ventilplatte, in der der Dichtsitz gebildet ist, verbleibt. Der Öffnungshub des Dichtelementes wird dabei vorteilhaft durch diesen Spalt bestimmt.The driver element is preferably formed integrally with the valve piston, but may also be a separately formed from the valve piston element, which is later attached to the valve piston. The driver element is fastened to the valve piston in such a way that in the closed state of the switching valve device, that is to say when the sealing element bears against the sealing seat, a gap remains between the driver element and a valve plate in which the sealing seat is formed. The opening stroke of the sealing element is advantageously determined by this gap.

In vorteilhafter Ausgestaltung ist ein Gehäusebereich eines Gehäuses der Schaltventilvorrichtung entlang der Längsachse des Ventilkolbens zum Bilden eines Schwingungsraumes für die Dämpfungsfeder mit einem Abstand zu einem zweiten Ende des Ventilkolbens angeordnet, das entlang der Längsachse des Ventilkolbens entgegengesetzt zu dem ersten Ende des Ventilkolbens angeordnet ist. Der Gehäusebereich ist insbesondere durch einen Polkern der Schaltventilvorrichtung ausgebildet. Durch einen Abstand zwischen dem zweiten Ende des Ventilkolbens, an dem sich auch vorteilhaft die Buchse befindet, und dem Gehäusebereich, der die Dämpfungsfeder, die Vorspannfeder, den Ventilkolben und die Buchse vorzugsweise umgibt, kann somit ein Raum geschaffen werden, in dem die Dämpfungsfeder ausschwingen und somit die Aufprallkraft abgefedert werden kann. Vorteilhaft ist der Schwingungsraum so ausgebildet, dass die Buchse mit der Dämpfungsfeder mitschwingen kann.In an advantageous embodiment, a housing portion of a housing of the switching valve device along the longitudinal axis of the valve piston for forming a vibration chamber for the damping spring is arranged at a distance to a second end of the valve piston, which is arranged opposite to the longitudinal axis of the valve piston opposite to the first end of the valve piston. The housing region is formed in particular by a pole core of the switching valve device. By a distance between the second end of the valve piston, which is also advantageous to the socket, and the housing portion which surrounds the damping spring, the biasing spring, the valve piston and the bushing preferably, thus a space can be created in which the damping spring swing out and thus the impact force can be cushioned. Advantageously, the oscillation space is designed so that the socket can resonate with the damping spring.

Vorzugsweise weist der Gehäusebereich zum Abstützen der Vorspannfeder oder zum Abstützen der Dämpfungsfeder eine Gehäuseabstützfläche auf. Diese ist vorteilhaft in einer Ausnehmung in dem Gehäusebereich gebildet, um so vorzugsweise die Vorspannfeder bzw. die Dämpfungsfeder entlang der Längsachse des Ventilkolbens führen zu können.Preferably, the housing portion for supporting the biasing spring or for supporting the damping spring comprises a housing support surface on. This is advantageously formed in a recess in the housing portion, so as to be able to preferably lead the biasing spring or the damping spring along the longitudinal axis of the valve piston.

In bevorzugter Ausgestaltung sind die Vorspannfeder und die Dämpfungsfeder koaxial um die Längsachse des Ventilkolbens angeordnet. Dadurch können vorteilhaft die wirkenden Vorspannkräfte beider Federn symmetrisch in der Schaltventilvorrichtung wirken. In einer möglichen Ausführungsform ist ein Innendurchmesser der Vorspannfeder größer als ein Innendurchmesser der Dämpfungsfeder. In dem Fall ist die Vorspannfeder um die Dämpfungsfeder herum ausgebildet, was entlang der Längsachse des Ventilkolbens platzsparend ist. In einer alternativen Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Vorspannfeder gleich zu dem Innendurchmesser der Dämpfungsfeder. In diesem Fall sind Dämpfungsfeder und Vorspannfeder entlang der Längsachse des Ventilkolbens auf einer Linie hintereinander angeordnet, was in radialer Richtung von der Längsachse des Ventilkolbens aus gesehen platzsparend ist.In a preferred embodiment, the biasing spring and the damping spring are arranged coaxially about the longitudinal axis of the valve piston. As a result, the acting biasing forces of both springs can advantageously act symmetrically in the switching valve device. In one possible embodiment, an inner diameter of the biasing spring is greater than an inner diameter of the damping spring. In that case, the biasing spring is formed around the damper spring, which saves space along the longitudinal axis of the valve piston. In an alternative embodiment, the inner diameter of the biasing spring is equal to the inner diameter of the damping spring. In this case, damping spring and biasing spring along the longitudinal axis of the valve piston are arranged on a line one behind the other, which is seen in the radial direction from the longitudinal axis of the valve piston from space saving.

Vorzugsweise sind die Vorspannfeder und die Dämpfungsfeder jeweils als Druckfedern, insbesondere als Spiralfedern ausgebildet. Bei der ersten Ausführungsform ist die Buchse vorteilhaft innerhalb der Vorspannfeder angeordnet, während sie bei der zweiten Ausführungsform vorzugsweise zwischen Vorspannfeder und Druckfeder angeordnet ist und dabei vorteilhaft einen Abstützbereich für beide Federn bereitstellen kann. Insgesamt stützt sich die Vorspannfeder immer auf dem Anker ab, um den Anker auf das Mitnehmerelement vorspannen zu können. Die Dämpfungsfeder stützt sich immer auf der Buchse ab, um eine Schwingung gegen die Kraft der Vorspannfeder ermöglichen zu können.Preferably, the biasing spring and the damping spring are each formed as compression springs, in particular as spiral springs. In the first embodiment, the bushing is advantageously disposed within the biasing spring, while in the second embodiment it is preferably disposed between the biasing spring and the compression spring and may advantageously provide a support area for both springs. Overall, the biasing spring is always supported on the anchor in order to bias the anchor on the driver can. The damper spring always braces on the bushing to allow vibration against the force of the preload spring.

Um weiter Bauraum in der Schaltventilvorrichtung einsparen zu können, weist der Anker vorzugsweise Ausnehmungen auf, in denen sich die Dämpfungsfeder bzw. die Vorspannfeder abstützen können bzw. in die das Mitnehmerelement eingreifen kann.In order to be able to save further space in the switching valve device, the armature preferably has recesses in which the damping spring or the biasing spring can be supported or in which the driver element can engage.

In vorteilhafter Ausgestaltung weist die Dämpfungsfeder eine größere Vorspannkraft und/oder eine größere Federkonstante auf als die Vorspannfeder. So wird eine Schwingung entgegen der Vorspannkraft der Vorspannfeder ermöglicht.In an advantageous embodiment, the damping spring has a greater biasing force and / or a larger spring constant than the biasing spring. Thus, a vibration against the biasing force of the biasing spring is enabled.

Vorzugsweise ist eine Vorspannkraft der Vorspannfeder und eine Vorspannkraft der Dämpfungsfeder so ausgerichtet, dass das Dichtelement bei nicht aktiviertem elektromagnetischem Aktor in einer Offenposition gehalten wird. Es handelt sich demgemäß vorzugsweise um eine unbestromt offene elektromagnetische Schaltventilvorrichtung. Diese ist besonders vorteilhaft, wenn sie als Einlassventil an einer Kraftstoffhochdruckpumpe verwendet wird, da so die Schaltventilvorrichtung nur bestromt werden muss, wenn ein Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe geschlossen werden soll. Das Einlassen von Kraftstoff in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe sowie ein Reflux aus dem Druckraum in einen Zulauf, die gemeinsam den größeren Zeitraum des Pumpenzyklus ausmachen, können so unbestromt verbleiben. Dies führt zu einer energiesparenden Anordnung.Preferably, a biasing force of the biasing spring and a biasing force of the damping spring is aligned so that the sealing element is held in the open position when the electromagnetic actuator is not activated. It is accordingly preferably a non-energized open electromagnetic switching valve device. This is particularly advantageous if it is used as an inlet valve to a high-pressure fuel pump, since so the switching valve device only has to be energized when a pressure chamber of the high-pressure fuel pump is to be closed. The admission of fuel into the pressure chamber of the high-pressure fuel pump as well as a reflux from the pressure chamber into an inlet, which together make up the larger period of the pump cycle, can thus remain unenergized. This leads to an energy-saving arrangement.

Vorteilhaft ist der Dichtsitz zwischen dem Dichtelement und dem Anker angeordnet, das heißt die Schaltvorrichtung öffnet vorzugsweise in den Druckraum der Kraftstoffhochdruckpumpe hinein, wenn sie als Einlassventil an einer Kraftstoffhochdruckpumpe angeordnet ist.Advantageously, the sealing seat between the sealing element and the armature is arranged, that is, the switching device preferably opens into the pressure chamber of the high-pressure fuel pump when it is arranged as an inlet valve to a high-pressure fuel pump.

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung ist vorzugsweise als ein Einlassventil zum Einlassen von Kraftstoff in einen Druckraum einer Kraftstoffhochdruckpumpe gebildet.The electromagnetic switching valve device is preferably formed as an intake valve for introducing fuel into a pressure space of a high-pressure fuel pump.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:Advantageous embodiments of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It shows:

1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Kreislaufes einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, an der eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung als Einlassventil angeordnet ist; 1 a schematic representation of a hydraulic circuit of a fuel injection device with a high-pressure fuel pump to which an electromagnetic switching valve device is arranged as an inlet valve;

2 eine Längsschnittdarstellung eines Bereiches der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung aus 1 in einer ersten Ausführungsform; und 2 a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device 1 in a first embodiment; and

3 eine Längsschnittdarstellung eines Bereiches der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung aus 1 in einer zweiten Ausführungsform. 3 a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device 1 in a second embodiment.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines hydraulischen Kraftstoffkreislaufes eines Fluidsystems 11, nämlich eines Kraftstoffeinspritzsystems 10. Das Kraftstoffeinspritzsystem 10 ist dazu vorgesehen, einen Kraftstoff 12 zu Injektoren 14 zu führen, von wo aus der Kraftstoff dann in Brennräume einer Brennkraftmaschine eingespritzt werden kann. Auf dem Weg zu den Injektoren 14 wird der Kraftstoff mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe 16 druckbeaufschlagt, wobei bei Diesel als Kraftstoff 12 ein Druckbereich von 2000 bar bis 3000 bar angestrebt wird, während bei Benzin als Kraftstoff 12 ein Druckbereich von 200 bis 300 bar angestrebt wird. Die Kraftstoffhochdruckpumpe 16 weist einen Druckraum 18 auf, in dem sich ein Pumpenkolben 20 translatorisch bewegt, um so den Kraftstoff 12 zu verdichten und somit mit Druck zu beaufschlagen. 1 shows a schematic representation of a hydraulic fuel circuit of a fluid system 11 namely, a fuel injection system 10 , The fuel injection system 10 is meant to be a fuel 12 to injectors 14 to lead from where the fuel can then be injected into the combustion chambers of an internal combustion engine. On the way to the injectors 14 becomes the fuel with a high-pressure fuel pump 16 pressurized, with diesel as fuel 12 a pressure range of 2000 bar to 3000 bar is sought, while gasoline as fuel 12 a pressure range of 200 to 300 bar is desired. The high-pressure fuel pump 16 has a pressure chamber 18 on, in which is a pump piston 20 Translatorisch moves, so the fuel 12 to compress and thus pressurize.

Um den Kraftstoff 12 gesteuert in den Druckraum 18 einlassen zu können, ist eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 stromaufwärts des Druckraumes 18 als Einlassventil 24 angeordnet. To the fuel 12 controlled in the pressure room 18 to be able to engage is an electromagnetic switching valve device 22 upstream of the pressure chamber 18 as an inlet valve 24 arranged.

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 wird nachfolgend mit Bezug auf die 2 und 3 näher erläutert.The electromagnetic switching valve device 22 will be described below with reference to the 2 and 3 explained in more detail.

2 zeigt dabei eine Längsschnittdarstellung durch die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 aus 1 in einer ersten Ausführungsform. 2 shows a longitudinal section through the electromagnetic switching valve device 22 out 1 in a first embodiment.

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 weist einen Dichtsitz 26 auf, der in einer Ventilplatte 28 gebildet ist. Zusätzlich ist ein Dichtelement 30 vorgesehen, das an einem Ventilkolben 32 ausgebildet ist, um mit dem Dichtsitz 26 zum Öffnen und Schließen der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung 22 zusammenzuwirken. Wenn der Ventilkolben 32 sich entlang einer Längsachse 34 bewegt, hebt das Dichtelement 30 entweder vom Dichtsitz 26 ab und gibt so eine Öffnung 36 der Schaltventilvorrichtung 22 frei, sodass ein Fluidfluss durch die Öffnung 36 ermöglicht wird, oder das Dichtelement 30 legt sich an den Dichtsitz 26 an und verschließt so die Öffnung 36 der Schaltventilvorrichtung 22 und blockiert demgemäß einen Fluidfluss durch die Schaltventilvorrichtung 22. Die Bewegung des Ventilkolbens 32 wird aktiv durch einen elektromagnetischen Aktor 38 initiiert. Der elektromagnetische Aktor 38 weist dazu eine Spule 40, einen feststehenden Polkern 41 sowie einen entlang der Längsachse 34 beweglichen Anker 42 auf.The electromagnetic switching valve device 22 has a sealing seat 26 on that in a valve plate 28 is formed. In addition, a sealing element 30 provided on a valve piston 32 is designed to fit with the sealing seat 26 for opening and closing the electromagnetic switching valve device 22 co. When the valve piston 32 along a longitudinal axis 34 moves, lifts the sealing element 30 either from the sealing seat 26 and gives such an opening 36 the switching valve device 22 free, allowing fluid flow through the opening 36 is enabled, or the sealing element 30 Lays down to the seal seat 26 and thus closes the opening 36 the switching valve device 22 and thus blocks fluid flow through the switching valve device 22 , The movement of the valve piston 32 becomes active through an electromagnetic actuator 38 initiated. The electromagnetic actuator 38 points to a coil 40 , a fixed pole core 41 and one along the longitudinal axis 34 movable anchor 42 on.

Der Ventilkolben 32 erstreckt sich durch die Öffnung 36 der Schaltventilvorrichtung 22 sowie durch den Anker 42 hindurch und weist an einem ersten Ende 44 das Dichtelement 30 und an einem zweiten Ende 46 eine Buchse 48 auf. Weiter ist an dem Ventilkolben 32 ein Mitnehmerelement 50 angeordnet. Die Schaltventilvorrichtung 22 weist zwei Federn auf, nämlich eine Vorspannfeder 52 und eine Dämpfungsfeder 54. Die Vorspannfeder 52 stützt sich in der vorliegenden Ausführungsform einerseits an einer Ankerabstützfläche 56 des Ankers 42 und andererseits an einer Gehäuseabstützfläche 58 an einem Gehäusebereich 60 eines Gehäuses 62 der Schaltventilvorrichtung 22 ab. Die Dämpfungsfeder 54 stützt sich ebenfalls an der Ankerabstützfläche 56 und an der Buchse 48 ab. Der Gehäusebereich 60 wird vorteilhaft durch den Polkern 41 bereitgestellt.The valve piston 32 extends through the opening 36 the switching valve device 22 as well as through the anchor 42 through and points at a first end 44 the sealing element 30 and at a second end 46 a socket 48 on. Next is on the valve piston 32 a driver element 50 arranged. The switching valve device 22 has two springs, namely a biasing spring 52 and a damping spring 54 , The biasing spring 52 is supported in the present embodiment on the one hand on an anchor support surface 56 of the anchor 42 and on the other hand on a housing support surface 58 on a housing area 60 a housing 62 the switching valve device 22 from. The damping spring 54 also supports on the anchor support surface 56 and at the socket 48 from. The housing area 60 becomes advantageous through the pole core 41 provided.

Die Vorspannfeder 52 übt eine Vorspannkraft Fv1 aus, welche den Anker 42 entlang der Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 in Richtung auf die Ventilplatte 28 drückt. Dabei kommt eine Ankerkontaktfläche 64 des Ankers 42 in Kontakt mit einer Mitnehmerelementkontaktfläche 66 des Mitnehmers 50 und drückt dabei das Mitnehmerelement 50 ebenfalls in Richtung der Ventilplatte 28. Da das Mitnehmerelement 50 integral mit dem Ventilkolben 32 gebildet ist oder zumindest als getrennt ausgebildetes Element fest daran befestigt ist, zieht das Mitnehmerelement 50 den Ventilkolben 32 als Ganzen ebenfalls in diese Richtung, sodass das Dichtelement 30 von dem Dichtsitz 26 abhebt und die Schaltventilvorrichtung 22 in die Offenstellung gebracht wird. Damit die Schaltventilvorrichtung 22 sich öffnen kann, ist das Mitnehmerelement 50 so auf dem Ventilkolben 32 befestigt, dass zwischen dem Mitnehmerelement 50 und der Ventilplatte 28 ein Spalt verbleibt, der den späteren Hub der Schaltventilvorrichtung 22 bestimmt. Die Buchse 48 ist ein getrennt von dem Ventilkolben 32 ausgebildetes Element, das später beispielsweise durch Schweißen, Pressen oder durch einen Sprengring auf dem Ventilkolben 32 befestigt wird, und zwar derart, dass eine gewünschte Vorspannkraft Fv2 der Dämpfungsfeder 54 eingestellt wird. Durch die Dämpfungsfeder 54 sind das Mitnehmerelement 50 und der Anker 42 zwar mechanisch miteinander gekoppelt, da sie jedoch getrennt voneinander ausgebildete Elemente sind, können sie sich gegeneinander entlang der Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 bewegen.The biasing spring 52 exerts a biasing force F v1 , which is the anchor 42 along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 towards the valve plate 28 suppressed. Here comes an anchor contact surface 64 of the anchor 42 in contact with a driver element contact surface 66 of the driver 50 and presses the driver element 50 also in the direction of the valve plate 28 , Because the driver element 50 integral with the valve piston 32 is formed or at least fixedly attached to it as a separate element, pulls the driver element 50 the valve piston 32 as a whole also in this direction, so that the sealing element 30 from the sealing seat 26 lifts and the switching valve device 22 is brought into the open position. Thus, the switching valve device 22 can open, is the driver element 50 so on the valve piston 32 attached that between the driver element 50 and the valve plate 28 a gap remains, which is the later stroke of the switching valve device 22 certainly. The socket 48 is a separate from the valve piston 32 trained element, the later, for example, by welding, pressing or by a snap ring on the valve piston 32 is fixed, in such a way that a desired biasing force F v2 of the damping spring 54 is set. By the damping spring 54 are the driving element 50 and the anchor 42 Although mechanically coupled with each other, but since they are separately formed elements, they can be against each other along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 move.

Wird die Spule 40 nun bestromt, bewegt sich der Anker 42 in Richtung auf den Polkern 41 gegen die Vorspannkraft Fv1 der Vorspannfeder 52.Will the coil 40 now energized, the anchor moves 42 towards the pole core 41 against the biasing force F v1 of the biasing spring 52 ,

Da sich die Dämpfungsfeder 54 auf dem Anker 42 an der Ankerabstützfläche 56 sowie an der Buchse 45 abstützt, koppelt die Dämpfungsfeder 54 die Buchse 48 und den Anker 42 mechanisch miteinander, sodass die Buchse 48 von dem Anker 42 bewegt wird, wenn sich dieser in Richtung auf den Polkern 41 bewegt. Damit bewegen sich die Buchse 48, der fest damit verbundene Ventilkolben 32 sowie das an dem Ventilkolben 32 gebildete Dichtelement 30 in Richtung auf die Gehäuseabstützfläche 58 zu. Das Dichtelement 30 wird demnach auf den Dichtsitz 26 zubewegt. Prallt das Dichtelement 30 mit einer hohen Aufprallkraft auf den Dichtsitz 26 auf, wobei die Aufprallkraft eine Kraft, welche aus den beiden Vorspannkräften Fv1 und Fv2 resultiert, überwindet, dämpft die Dämpfungsfeder 54 diesen Aufprall ab, da sie entlang der Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 ausschwingen kann. Dazu ist zwischen dem Gehäusebereich 60 und dem zweiten Ende 46 des Ventilkolbens 32 ein Schwingungsraum 68 gebildet, in dem ein Abstand 70 zwischen Gehäusebereich 60 und zweitem Ende 46 des Ventilkolbens 32 vorgesehen ist. Dieser Schwingungsraum 68 steht der Dämpfungsfeder 54 sowie der Buchse 48 zum Ausschwingen zur Verfügung. Durch dieses Ausschwingen wird dann die Aufprallkraft in der Dämpfungsfeder 54 gespeichert, wodurch der Aufprall abgedämpft wird. Dadurch wird die beim Aufprall auftretende Geräuschentwicklung deutlich verringert.Because the damping spring 54 on the anchor 42 at the anchor support surface 56 as well as at the socket 45 supports, couples the damping spring 54 the socket 48 and the anchor 42 mechanically with each other, so that the socket 48 from the anchor 42 is moved when this in the direction of the pole core 41 emotional. This will move the socket 48 , the valve spool associated with it 32 as well as on the valve piston 32 formed sealing element 30 towards the housing support surface 58 to. The sealing element 30 is therefore on the seal 26 moved. Bounces the sealing element 30 with a high impact force on the sealing seat 26 on, wherein the impact force overcomes a force resulting from the two biasing forces F v1 and F v2 , attenuates the damping spring 54 this impact, as they are along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 can swing out. This is between the housing area 60 and the second end 46 of the valve piston 32 a vibrational space 68 formed in which a distance 70 between housing area 60 and second end 46 of the valve piston 32 is provided. This vibrational space 68 is the damping spring 54 and the socket 48 to swing out. This swinging then the impact force in the damping spring 54 stored, whereby the impact is damped. As a result, the noise occurring during the impact is significantly reduced.

Um Bauraum in der Schaltventilvorrichtung 22 einzusparen, sind die Dämpfungsfeder 54 und die Vorspannfeder 52 beide auf einer ersten Seite 72 des Anker 42 angeordnet, die von dem Dichtelement 30 weg gerichtet ist, während lediglich das Mitnehmerelement 50 auf einer zweiten Seite 74 des Ankers 42 angeordnet ist, welche zu dem Dichtelement 30 hin gerichtet angeordnet ist. Um die Vorspannkräfte Fv1 und Fv2 symmetrisch auf den Anker 42 aufbringen zu können, sind die Dämpfungsfeder 54 und die Vorspannfeder 52 koaxial um die Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 angeordnet und insbesondere als Spiralfedern ausgebildet.To space in the switching valve device 22 to save, are the damping spring 54 and the biasing spring 52 both on a first page 72 the anchor 42 arranged by the sealing element 30 is directed away, while only the driver element 50 on a second page 74 of the anchor 42 is arranged, which to the sealing element 30 arranged directed towards. To the biasing forces F v1 and F v2 symmetrically on the anchor 42 to be able to apply, are the damping spring 54 and the biasing spring 52 coaxial about the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 arranged and formed in particular as spiral springs.

Die Vorspannfeder 52 und die Dämpfungsfeder 54 sind beide als Druckfedern ausgebildet, um so die Schaltventilvorrichtung 22 im unbestromten Zustand in der Offenposition halten zu können. Die Vorspannkraft Fv2 der Dämpfungsfeder 54 ist vorteilhaft größer als die Vorspannkraft Fv1 der Vorspannfeder 52, um so die Kopplung von Anker 42 und Ventilkolben 32 stabil zu halten.The biasing spring 52 and the damping spring 54 Both are designed as compression springs, so the switching valve device 22 to hold in the open position in the de-energized state. The biasing force F v2 of the damping spring 54 is advantageously greater than the biasing force F v1 of the biasing spring 52 so as to be the coupling of anchor 42 and valve piston 32 stable.

In der in 2 gezeigten ersten Ausführungsform der Schaltventilvorrichtung 22 weist die Vorspannfeder 52 einen größeren Innendurchmesser 76 auf als die Dämpfungsfeder 54. Die Vorspannfeder 52 ist um die Dämpfungsfeder 54 herum angeordnet. Dadurch kann insbesondere entlang der Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 Bauraum in der Schaltventilvorrichtung 22 eingespart werden.In the in 2 shown first embodiment of the switching valve device 22 indicates the biasing spring 52 a larger inner diameter 76 on as the damper spring 54 , The biasing spring 52 is about the damping spring 54 arranged around. As a result, in particular along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 Space in the switching valve device 22 be saved.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Schaltventilvorrichtung 22, wobei die Dämpfungsfeder 54 und die Vorspannfeder 52 einen gleichen Innendurchmesser 76 aufweisen und entlang der Längsachse 34 des Ventilkolbens 32 aufeinanderfolgend angeordnet sind. Durch eine solche Anordnung kann radial zu der Längsachse 34 Bauraum in der Schaltventilvorrichtung 22 eingespart werden. 3 shows a second embodiment of the switching valve device 22 , wherein the damping spring 54 and the biasing spring 52 a same inner diameter 76 and along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 are arranged consecutively. Such an arrangement can be radial to the longitudinal axis 34 Space in the switching valve device 22 be saved.

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 weist demgemäß als Baugruppe, die beispielsweise als Sperrventil für Pumpenanwendungen, etwa als Einlassventil 24 für Kraftstoffhochdruckpumpen 16, verwendet wird, einen Ventilkolben 32 mit Dichtelement 30 als Schließkörper, ein Mitnehmerelement 50, einen Anker 42, eine Vorspannfeder 52 als Hauptfeder und eine Dämpfungsfeder 54 auf, die sich an einer Buchse 48 abstützt. Die beiden Federn sind so angeordnet, dass die Hauptfeder eine Vorspannkraft Fv1 zwischen dem Polkern 41 und dem Anker 42 und die Dämpfungsfeder 54 eine Vorspannkraft Fv2 zwischen der Buchse 48 und dem Anker 42 ausübt. Der Anker 42 ist nicht fest mit dem Mitnehmerelement 50 verbunden, sondern wird durch die Hauptfeder und insbesondere die Dämpfungsfeder 54 an das Mitnehmerelement 50 angedrückt. Die Dämpfungsfeder 54 weist vorzugsweise, aber nicht notwendigerweise, eine höhere Vorspannkraft Fv2 bzw. Federrate – oder eine Kombination aus beiden – auf als die Hauptfeder. Wird nun die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 in die geschlossene Position bewegt, überwindet der elektromagnetische Aktor 38 die Vorspannkraft Fv1 der Vorspannfeder 52, und der Schließkörper schlägt am Dichtsitz 26 der Ventilplatte 28 an. Der Anker 42 wird durch die Vorspannkräfte Fv1 und Fv2 der beiden Federn 52, 54 auf das Mitnehmerelement 50 gedrückt. Ist die Aufprallkraft nun größer als die resultierenden Federkräfte, die auf den Anker 42 wirken, dann kann der Anker 42 vom Mitnehmerelement 50 abheben und somit die überschüssige Energie in der Dämpfungsfeder 54 speichern. Dadurch werden sowohl das Geräusch als auch die auftretenden Bauteilspannungen beim Schließen der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung 22 reduziert. Das Abhebeverhalten und die Überschwingamplitude des Ankers 42 können durch Wahl der Vorspannkräfte Fv1, Fv2 und Federsteifigkeiten der auf den Anker 42 wirkenden Federn 52, 54 beeinflusst werden.The electromagnetic switching valve device 22 Accordingly, as an assembly, for example as a check valve for pump applications, such as an inlet valve 24 for high-pressure fuel pumps 16 , is used, a valve piston 32 with sealing element 30 as a closing body, a driver element 50 , an anchor 42 , a biasing spring 52 as a mainspring and a damping spring 54 on, which is attached to a socket 48 supported. The two springs are arranged so that the main spring has a biasing force F v1 between the pole core 41 and the anchor 42 and the damping spring 54 a biasing force F v2 between the bush 48 and the anchor 42 exercises. The anchor 42 is not fixed to the driver element 50 but is connected by the main spring and in particular the damping spring 54 to the driver element 50 pressed. The damping spring 54 Preferably, but not necessarily, has a higher biasing force F v2 or spring rate - or a combination of both - than the main spring. Will now be the electromagnetic switching valve device 22 moved to the closed position, overcomes the electromagnetic actuator 38 the biasing force F v1 of the biasing spring 52 , and the closing body beats at the sealing seat 26 the valve plate 28 at. The anchor 42 is due to the biasing forces F v1 and F v2 of the two springs 52 . 54 on the driver element 50 pressed. Is the impact force now greater than the resulting spring forces acting on the anchor 42 act, then the anchor can 42 from the driver element 50 lift off and thus the excess energy in the damping spring 54 to save. As a result, both the noise and the component voltages occurring when closing the electromagnetic switching valve device 22 reduced. The lifting behavior and the overshoot amplitude of the anchor 42 can by selecting the biasing forces F v1 , F v2 and spring stiffness of the anchor 42 acting springs 52 . 54 to be influenced.

Das Mitnehmerelement 50 kann integral mit dem Ventilkolben 32 gebildet sein, es kann jedoch auch ein getrennt von dem Ventilkolben 32 ausgebildetes Element sein, das später an dem Ventilkolben 32 befestigt wird. Die Hauptfeder kann auch direkt auf den Schließkörper drücken anstatt auf den Anker 42, sodass der Anker 42 nur durch die Dämpfungsfeder 54 an das Mitnehmerelement 50 angepresst wird.The driver element 50 Can be integral with the valve piston 32 However, it may also be a separate from the valve piston 32 be formed element later on the valve piston 32 is attached. The main spring can also press directly on the closing body instead of on the anchor 42 so that the anchor 42 only by the damping spring 54 to the driver element 50 is pressed.

Durch die beschriebene Anordnung werden die beim Schalten auftretenden Spannungen sowie die auftretenden Geräusche reduziert. Das Überschwingverhalten des Ankers 42 kann durch die Vorspannkräfte Fv1, Fv2 sowie die Federraten der Vorspannfeder 52 bzw. der Dämpfungsfeder 54 beeinflusst werden. Je nach Ausführung kann das Überschwingverhalten sogar allein durch die Vorspannkraft Fv2 der Dämpfungsfeder 54 und deren Federrate festgelegt werden. Das Überschwingverhalten des Ankers 42 kann beispielsweise durch eine Prüfspule und einen Prüfmagnetkern geprüft werden, ohne dass die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 final mit den Originalteilen aufgebaut werden muss. Im Falle der Verwendung eines getrennt von dem Ventilkolben 32 ausgebildeten Mitnehmerelementes 50 können der Hub des Schließkörpers sowie die Dichtheitsfunktion bereits eingestellt und überprüft werden, ohne dass die elektromagnetische Schaltvorrichtung 22 bereits komplett aufgebaut werden muss.The described arrangement reduces the voltages occurring during switching and the noises occurring. The overshoot behavior of the anchor 42 can by the biasing forces F v1 , F v2 and the spring rates of the biasing spring 52 or the damping spring 54 to be influenced. Depending on the design, the overshoot behavior can even be achieved solely by the biasing force F v2 of the damping spring 54 and whose spring rate are set. The overshoot behavior of the anchor 42 For example, it can be tested by a test coil and a test magnetic core without the electromagnetic switching valve device 22 must be set up with the original parts. In the case of using a separate from the valve piston 32 trained driver element 50 For example, the stroke of the closing body and the sealing function can already be set and checked without the electromagnetic switching device 22 already has to be completely set up.

Claims (10)

Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) für ein Fluidsystem (11), aufweisend: – einen Dichtsitz (26) und einen Ventilkolben (32) mit einem an einem ersten Ende (44) des Ventilkolbens (32) angeordneten Dichtelement (30), das zum Zusammenwirken mit dem Dichtsitz (26) zum Öffnen und Schließen der Schaltventilvorrichtung (22) ausgebildet ist, – einen elektromagnetischen Aktor (38) mit einem Anker (42) zum Bewegen des Ventilkolbens (32) entlang einer Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) in eine Schließposition, – ein mit dem Ventilkolben (32) verbundenes und mit dem Anker (42) koppelbares Mitnehmerelement (50) zum Übertragen einer Bewegungskraft von dem Anker (42) auf den Ventilkolben (32), wobei das Mitnehmerelement (50) und der Anker (42) voneinander getrennt angeordnet sind, – eine Vorspannfeder (52) zum Halten des Ankers (42) mit einer Ankerkontaktfläche (64) an einer Mitnehmerelementkontaktfläche (66) des Mitnehmerelements (50) in Ruheposition der Schaltventilvorrichtung (22), und – eine Dämpfungsfeder (54) zum zumindest mittelbaren Ausüben einer Vorspannkraft (Fv1) auf den Anker (42) in Richtung auf das Mitnehmerelement (50).Electromagnetic switching valve device ( 22 ) for a fluid system ( 11 ), comprising: - a sealing seat ( 26 ) and a valve piston ( 32 ) with one at a first end ( 44 ) of the valve piston ( 32 ) arranged sealing element ( 30 ), that to Interaction with the sealing seat ( 26 ) for opening and closing the switching valve device ( 22 ), - an electromagnetic actuator ( 38 ) with an anchor ( 42 ) for moving the valve piston ( 32 ) along a longitudinal axis ( 34 ) of the valve piston ( 32 ) in a closed position, - one with the valve piston ( 32 ) and with the anchor ( 42 ) coupling driver element ( 50 ) for transmitting a motive force from the anchor ( 42 ) on the valve piston ( 32 ), wherein the driver element ( 50 ) and the anchor ( 42 ) are separated from each other, - a biasing spring ( 52 ) for holding the anchor ( 42 ) with an anchor contact surface ( 64 ) on a driver element contact surface ( 66 ) of the driver element ( 50 ) in the rest position of the switching valve device ( 22 ), and - a damping spring ( 54 ) for at least indirectly exerting a biasing force (F v1 ) on the armature ( 42 ) in the direction of the driver element ( 50 ). Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (42) eine Ankerabstützfläche (56) zum Abstützen der Vorspannfeder (52) und/oder der Dämpfungsfeder (54) an einer ersten Seite (72) des Ankers (42), welche von dem Dichtelement (30) weg gerichtet angeordnet ist, aufweist, wobei die Ankerkontaktfläche (64) an einer zweiten Seite (74) des Ankers (42) zu dem Dichtelement (30) hin gerichtet angeordnet ist, wobei die Vorspannfeder (52) und die Dämpfungsfeder (54) an der ersten Seite (72) und das Mitnehmerelement (50) an der zweiten Seite (74) angeordnet sind.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to claim 1, characterized in that the armature ( 42 ) an anchor support surface ( 56 ) for supporting the biasing spring ( 52 ) and / or the damping spring ( 54 ) on a first page ( 72 ) of the anchor ( 42 ), which of the sealing element ( 30 ) is directed away, wherein the anchor contact surface ( 64 ) on a second page ( 74 ) of the anchor ( 42 ) to the sealing element ( 30 ) is arranged directed towards, wherein the biasing spring ( 52 ) and the damping spring ( 54 ) on the first page ( 72 ) and the driver element ( 50 ) on the second page ( 74 ) are arranged. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Ende (46) des Ventilkolbens (32), das entlang der Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) entgegengesetzt zu dem ersten Ende (44) des Ventilkolbens (32) angeordnet ist, eine Buchse (48) zum Abstützen der Dämpfungsfeder (54) angeordnet ist.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 or 2, characterized in that at a second end ( 46 ) of the valve piston ( 32 ), along the longitudinal axis ( 34 ) of the valve piston ( 32 ) opposite to the first end ( 44 ) of the valve piston ( 32 ), a socket ( 48 ) for supporting the damping spring ( 54 ) is arranged. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein, insbesondere durch einen Polkern (41) gebildeter, Gehäusebereich (60) eines Gehäuses (62) der Schaltventilvorrichtung (22) entlang der Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) zum Bilden eines Schwingungsraumes (68) für die Dämpfungsfeder (54) mit einem Abstand (70) zu einem zweiten Ende (46) des Ventilkolbens (32) angeordnet ist, das entlang der Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) entgegengesetzt zu dem ersten Ende (44) des Ventilkolbens (32) angeordnet ist.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 3, characterized in that a, in particular by a pole core ( 41 ), housing area ( 60 ) of a housing ( 62 ) of the switching valve device ( 22 ) along the longitudinal axis ( 34 ) of the valve piston ( 32 ) for forming a vibration space ( 68 ) for the damping spring ( 54 ) with a distance ( 70 ) to a second end ( 46 ) of the valve piston ( 32 ) arranged along the longitudinal axis ( 34 ) of the valve piston ( 32 ) opposite to the first end ( 44 ) of the valve piston ( 32 ) is arranged. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusebereich (60) zum Abstützen der Vorspannfeder (52) oder zum Abstützen der Dämpfungsfeder (54) eine Gehäuseabstützfläche (58) aufweist.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to claim 4, characterized in that the housing area ( 60 ) for supporting the biasing spring ( 52 ) or for supporting the damping spring ( 54 ) a housing support surface ( 58 ) having. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannfeder (52) und die Dämpfungsfeder (54) koaxial um die Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) angeordnet sind, wobei insbesondere ein Innendurchmesser (76) der Vorspannfeder (52) im Vergleich zu einem Innendurchmesser (76) der Dämpfungsfeder (54) gleich oder größer ausgebildet ist.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the biasing spring ( 52 ) and the damping spring ( 54 ) coaxially about the longitudinal axis ( 34 ) of the valve piston ( 32 ) are arranged, wherein in particular an inner diameter ( 76 ) of the biasing spring ( 52 ) compared to an inner diameter ( 76 ) of the damping spring ( 54 ) is the same or larger. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsfeder (54) eine größere Vorspannkraft (Fv2) und/oder eine größere Federkonstante aufweist als die Vorspannfeder (52).Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the damping spring ( 54 ) has a larger preload force (F v2 ) and / or a larger spring constant than the preload spring ( 52 ). Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft (Fv1) der Vorspannfeder (52) und eine Vorspannkraft (Fv2) der Dämpfungsfeder (54) so gerichtet sind, dass das Dichtelement (30) bei nicht aktiviertem elektromagnetischem Aktor (38) in einer Offenposition gehalten wird.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 7, characterized in that a biasing force (F v1 ) of the biasing spring ( 52 ) and a biasing force (F v2 ) of the damping spring ( 54 ) are directed so that the sealing element ( 30 ) when the electromagnetic actuator is not activated ( 38 ) is held in an open position. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (26) zwischen dem Dichtelement (30) und dem Anker (42) angeordnet ist.Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sealing seat ( 26 ) between the sealing element ( 30 ) and the anchor ( 42 ) is arranged. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gebildet als ein Einlassventil (24) zum Einlassen von Kraftstoff (12) in einen Druckraum (18) einer Kraftstoffhochdruckpumpe (16).Electromagnetic switching valve device ( 22 ) according to one of claims 1 to 10, formed as an inlet valve ( 24 ) for admitting fuel ( 12 ) in a pressure chamber ( 18 ) of a high-pressure fuel pump ( 16 ).
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