WO2016188651A1 - Electromagnetic on-off valve mechanism - Google Patents

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WO2016188651A1
WO2016188651A1 PCT/EP2016/056783 EP2016056783W WO2016188651A1 WO 2016188651 A1 WO2016188651 A1 WO 2016188651A1 EP 2016056783 W EP2016056783 W EP 2016056783W WO 2016188651 A1 WO2016188651 A1 WO 2016188651A1
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switching valve
valve device
valve piston
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Burhan Dagdelen
Ferdinand GARTERNICHT
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Aumovio Germany GmbH
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Continental Automotive Technologies GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M59/00—Pumps specially adapted for fuel-injection and not provided for in groups F02M39/00 -F02M57/00, e.g. rotary cylinder-block type of pumps
    • F02M59/20—Varying fuel delivery in quantity or timing
    • F02M59/36—Varying fuel delivery in quantity or timing by variably-timed valves controlling fuel passages to pumping elements or overflow passages
    • F02M59/366—Valves being actuated electrically
    • F02M59/368—Pump inlet valves being closed when actuated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M63/00—Other fuel-injection apparatus having pertinent characteristics not provided for in groups F02M39/00 - F02M57/00 or F02M67/00; Details, component parts, or accessories of fuel-injection apparatus, not provided for in, or of interest apart from, the apparatus of groups F02M39/00 - F02M61/00 or F02M67/00; Combination of fuel pump with other devices, e.g. lubricating oil pump
    • F02M63/0012—Valves
    • F02M63/0014—Valves characterised by the valve actuating means
    • F02M63/0015—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid
    • F02M63/0017—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means
    • F02M63/0021—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means characterised by the arrangement of mobile armatures
    • F02M63/0022—Valves characterised by the valve actuating means electrical, e.g. using solenoid using electromagnetic operating means characterised by the arrangement of mobile armatures the armature and the valve being allowed to move relatively to each other

Definitions

  • 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.
  • a fuel ⁇ high-pressure pump In fuel injection systems, which are used to Guide fuel into combustion chambers of an internal combustion engine ⁇ splash, the fuel is usually compressed in a fuel ⁇ high-pressure pump to a high pressure, for example at a pressure between 2000 bar and 3000 bar for diesel as a fuel and a pressure from 200 bar to 300 bar for gasoline as a fuel, thereby being able to meet the requirements, for example, to ge ⁇ legally prescribed emission values. The fuel charged with such a pressure is then injected via injectors into the combustion chambers of the internal combustion engine.
  • electromagnetic switching valve ⁇ devices In order to meter the fuel to a pressure chamber 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. 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.
  • the object of the invention is to provide an electromagnetic
  • Fluid system has a sealing seat and a valve piston with a arranged at a first end of the valve piston
  • the switching valve device to an electromagnetic actuator having 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 can be coupled to the armature carrier element for transmitting a Be ⁇ wegungskraft of the armature on the valve piston, wherein the driver element and the armature are arranged separately from each other.
  • the switching valve device has a biasing spring for holding the armature with an anchor contact surface on a driver element contact surface of the driver element in the rest position of the switching valve device and a Dämp- ment spring for at least indirectly exerting a biasing force on the armature in the direction of the driver element.
  • the electromagnetic switching valve device has a coil to activate the armature in its movement.
  • the biasing spring When the armature does not move, the biasing spring, together with the damping spring, holds the armature against the driver element.
  • the armature moves against a biasing force of the damper spring and biasing spring.
  • 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.
  • 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 Ankerkon ⁇ tact 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 on a same side of the armature are arranged advantageous space can be saved in the Wennven ⁇ tilvorraum.
  • 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
  • Damping element only for the valve piston which can advantageously swing together with the driver element and the sealing element separately from the armature, so as to absorb the impact force of the sealing element on the sealing seat.
  • 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 bushing 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.
  • the driver element is preferably formed integrally with the Ven ⁇ tilkolben, but may also be a separately formed from the valve piston element later on the
  • Valve piston is attached.
  • the entrainment element is fastened to the valve piston such that in the closed state of the switching valve device, that is, when the sealing element abuts the sealing seat, a gap between the entrainment element and n
  • a valve plate in which the sealing seat is formed remains.
  • the opening stroke of the sealing element is advantageously determined by this gap.
  • 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.
  • the oscillation space is designed so that the socket can resonate with the damping spring.
  • the housing portion for supporting the biasing spring or for supporting the damping spring has a
  • the biasing spring and the damping spring are arranged coaxially about the longitudinal axis of the valve piston.
  • the acting biasing forces of both springs can advantageously act symmetrically in the switching valve device.
  • an inner diameter of the biasing spring is greater than an inner diameter diameter of the damping spring.
  • the biasing spring is formed around the damper spring, which saves space along the longitudinal axis of the valve piston.
  • the inner diameter of the pre-tensioning spring is equal to the inner diameter of the damping spring.
  • 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.
  • the biasing spring and the damping spring are each formed as compression springs, in particular as coil springs ⁇ .
  • 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.
  • the biasing spring is always supported on the anchor in order to bias the anchor on the driver can.
  • the damper spring always rests on the bush to allow vibration against the force of the preload spring.
  • 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.
  • the damping spring has a greater biasing force and / or a larger spring constant than the biasing spring.
  • a vibration against the biasing force of the biasing spring is enabled.
  • 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 an open position with not activated electromagnetic actuator.
  • It is accordingly preferably a non-energized open electromagnetic switching valve device. This is particularly advantageous if it is ver ⁇ used as an inlet valve to a high-pressure fuel pump, since so the switching valve device only needs 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.
  • 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.
  • 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.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a hydraulic motor
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device of FIG.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device of FIG.
  • Fig. 1 shows a schematic representation of a hydraulic fuel circuit of a fluid system 11, namely a
  • the fuel injection system 10 is intended to supply a fuel 12 to injectors 14, from where the fuel may then be injected into combustion chambers of an internal combustion engine.
  • the fuel is pressurized with a fuel high ⁇ pressure pump 16, 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 sought ,
  • the high-pressure fuel pump 16 has a pressure chamber 18, in which a pump piston 20 translationally moves so as to compress the fuel 12 and thus to pressurize.
  • an electromagnetic switching valve device 22 upstream of the pressure chamber 18 as inlet valve 24 is arranged ⁇ .
  • the electromagnetic switching valve device 22 will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the electromagnetic switching valve device 22 from FIG. 1 in a first embodiment.
  • the electromagnetic switching valve device 22 has a sealing seat 26 which is formed in a valve plate 28.
  • a sealing member 30 is provided which is formed on a valve piston 32 to cooperate with the sealing seat 26 for opening and closing the electromagnetic switching valve device 22.
  • the seal member 30 When the valve piston 32 moves along a longitudinal axis 34, the seal member 30 either lifts off the seal seat 26 and thus releases an opening 36 of the switch valve device 22 allowing fluid flow through the aperture 36 or the seal member 30 contacts the seal seat 26 and thus closes the opening 36 of the switching valve device 22 and blocks accordingly
  • the movement of the valve piston 32 is actively initiated by an electromagnetic actuator 38.
  • the electromagnetic actuator 38 has for this purpose a coil 40, a fixed pole core 41 and an armature 42 movable along the longitudinal axis 34.
  • the valve piston 32 extends through the opening 36 of the switching valve device 22 and through the armature 42 and has the sealing element 30 at a first end 44 and a bushing 48 at a second end 46.
  • a driver element 50 is disposed on the valve piston 32.
  • 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 armature 42 and on the other hand on a housing support surface 58 on a housing portion 60 of a Ge ⁇ housing 62 of the switching valve device 22 from.
  • the damping spring 54 is also supported on the Ankerabstütz constitutional 56 and on the sleeve 48 from.
  • the housing portion 60 is advantageously provided by the pole core 41.
  • the biasing spring 52 exerts a biasing force F v i, which presses the armature 42 along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 in the direction of the valve plate 28.
  • an armature contact surface 64 of the armature 42 comes into contact with a Mit technicallyelementAuthisation 66 of the driver 50 and presses the driver element 50 also in the direction of Ven ⁇ tilplatte 28.
  • the driver element 50 is formed integrally with the valve piston 32 or at least as a separate trained element firmly attached thereto, the driver element 50 pulls the valve piston 32 as a whole also in this direction, so that the sealing element 30 lifts from the sealing seat 26 and the switching valve device 22 is brought into the open position. So that the switching valve device 22 can open, the driver element 50 is mounted on the valve piston 32, that between the driver element 50 and the
  • Valve plate 28 remains a gap that determines the later stroke of the switching valve device 22.
  • the sleeve 48 is a member formed separately from the valve piston 32 and later attached to the valve piston 32 by, for example, welding, pressing, or a snap ring, such that a desired biasing force F V 2 of the damping spring 54 is adjusted.
  • the driver element 50 and the armature 42 are mechanically coupled to one another by means of the damping spring 54, since they are elements formed separately from one another, they can move relative to one another along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32.
  • the damping spring 54 Since the damping spring 54 is supported on the armature 42 on the armature support surface 56 and on the bushing 45, the damping spring 54 mechanically couples the bushing 48 and the armature 42 with each other so that the sleeve 48 is moved by the armature 42 as it moves toward the pole core 41.
  • the bushing 48, the Ven ⁇ piston piston 32 fixed thereto and the formed on the valve piston 32 move
  • Seal member 30 in the direction of the housing support surface 58 to.
  • the sealing element 30 is thus moved toward the sealing seat 26. If the sealing element 30 impinges on the sealing seat 26 with a high impact force, the impact force overcoming a force which results from the two pretensioning forces F v i and F V 2, the damping spring 54 damps this impact, since it projects along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 can swing out.
  • a vibration chamber 68 is formed between the housing portion 60 and the second end 46 of the valve piston 32, in which a distance 70 between the housing portion 60 and the second end 46 of the valve piston 32 is provided.
  • This oscillation space 68 is the damping spring 54 and the socket 48 for swinging available. By this swinging the impact force is then stored in the damping spring 54, whereby the impact is damped. As a result, the noise occurring during the impact is significantly reduced.
  • the damping spring 54 and the biasing spring 52 are both arranged on a first side 72 of the armature 42, which is directed away from the sealing element 30, while only the driver element 50 on a second side 74 of the armature 42 is, which is arranged directed to the sealing element 30 toward.
  • the damping spring 54 and the biasing spring 52 are arranged coaxially about the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 and in particular formed as spiral springs.
  • the biasing spring 52 and the damping spring 54 are both formed as compression springs, so as to the switching valve device 22 in to be able to hold the current deenergized state in the open position.
  • the biasing force F V 2 of the damping spring 54 is advantageously greater than the biasing force F v i of the biasing spring 52, so as to keep the coupling of armature 42 and valve piston 32 stable.
  • the biasing spring 52 has a larger inner diameter 76 than the damping spring 54.
  • the biasing spring 52 is disposed around the damping spring 54 around.
  • Characterized 34 of the 32 Ven ⁇ tilkolbens space in the switching valve device 22 may in particular be dispensed along the longitudinal axis.
  • Fig. 3 shows a second embodiment of the switching valve device 22, wherein the damping spring 54 and the biasing spring 52 have a same inner diameter 76 and along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 are arranged successively.
  • the electromagnetic switching valve device 22 accordingly has as an assembly, which is used for example as a check valve for pump applications, such as inlet valve 24 for fuel ⁇ high-pressure pumps 16, a valve piston 32 with sealing element 30 as the closing body, a driver element 50, an armature 42, a biasing spring 52 as Main spring and a damping spring 54 which is supported on a sleeve 48.
  • the two springs are arranged so that the main spring exerts a biasing force F vi between the pole core 41 and the armature 42 and the damping spring 54 a biasing force F V 2 between the sleeve 48 and the armature 42.
  • the armature 42 is not fixedly connected to the driver element 50, but is pressed by the main spring and in particular the damping spring 54 to the driver element 50.
  • the damping spring 54 preferably, but not necessarily, a higher biasing force F V 2 or spring rate - or a combination of both - on than the main spring.
  • the armature 42 can lift off the driver element 50 and thus store the excess energy in the damping spring 54. As a result, both the noise and the component voltages occurring when closing the electromagnetic switching valve device 22 are reduced.
  • the lift-off behavior and the overshoot amplitude of the armature 42 can be influenced by selecting the biasing forces F vi , F V 2 and spring stiffnesses of the springs 52, 54 acting on the armature 42.
  • the driver element 50 can be formed integrally with the valve piston 32, but it can also be a separate element formed from the valve piston 32, which is later attached to the valve piston 32.
  • the main spring can also press directly on the closing body instead of the armature 42, so that the armature 42 only by the damping spring 54 to the
  • Driver element 50 is pressed.
  • the overshoot behavior of the armature 42 can be influenced by the biasing forces F vi , F V 2 and the spring rates of the biasing spring 52 and the damping spring 54, respectively. Depending on the design, the overshoot even by the biasing force F V 2 of the damping spring 54 and the spring rate be determined.
  • the overshoot behavior of the armature 42 can be checked, for example by a search coil and a scholarmagnetkern without the electromagnetic Wennven ⁇ tilvorraum must be constructed final 22 with the original parts. In the case of using a separate from the valve piston 32 driver element 50, the stroke of the closing body and the tightness function can already be set and checked without the electromagnetic

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Abstract

The invention relates to an electromagnetic on-off valve mechanism (22) in which a driving element (50) that is connected to a valve piston (32) and can be coupled to an armature (42) is arranged separately from the armature (42); a biasing spring (52) maintains the armature (42) in a resting position on the driving element (50), and a damping spring (54) applies a biasing force (Fv2) to the armature (42) in the direction of the driving element (50).

Description

Beschreibung description

Elektromagnetische Schaltventil orrichtung Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische Schaltventil¬ vorrichtung, die beispielsweise als Einlassventil zum Einlassen von Kraftstoff in einen Druckraum einer Kraftstoffhochdruckpumpe verwendet wird. In Kraftstoffeinspritzsystemen, die verwendet werden, um einen Kraftstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine einzu¬ spritzen, wird der Kraftstoff zumeist in einer Kraftstoff¬ hochdruckpumpe 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 ge¬ setzlich vorgegebene Emissionswerte erfüllen zu können. Der mit einem solchen Druck beaufschlagte Kraftstoff wird dann über Injektoren in die Brennräume der Brennkraftmaschine einge- spritzt. 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 fuel injection systems, which are used to einzu fuel into combustion chambers of an internal combustion engine ¬ splash, the fuel is usually compressed in a fuel ¬ high-pressure pump to a high pressure, for example at a pressure between 2000 bar and 3000 bar for diesel as a fuel and a pressure from 200 bar to 300 bar for gasoline as a fuel, thereby being able to meet the requirements, for example, to ge ¬ legally prescribed emission values. The fuel charged with such a pressure 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 Schaltventil¬ vorrichtungen 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. 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. In order to meter the fuel to a pressure chamber 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. 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.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektromagnetische The object of the invention is to provide an electromagnetic

Schaltventilvorrichtung bereitzustellen, bei der beim Schalten eine verringerte Geräuschentwicklung auftritt. To provide switching valve device in which when switching a reduced noise occurs.

Diese Aufgabe wird mit einer elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. This object is achieved with an electromagnetic switching valve device having the features of claim 1. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Eine elektromagnetische Schaltventilvorrichtung für ein An electromagnetic switching valve device for a

Fluidsystem weist einen Dichtsitz und einen Ventilkolben mit einem an einem ersten Ende des Ventilkolbens angeordnetenFluid system has a sealing seat and a valve piston with a arranged at a first end of the valve piston

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 Schlie߬ position und ein mit dem Ventilkolben verbundenes und mit dem Anker koppelbares Mitnehmerelement zum Übertragen einer Be¬ wegungskraft 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 Dämp- fungsfeder zum zumindest mittelbaren Ausüben einer Vorspannkraft auf den Anker in Richtung auf das Mitnehmerelement auf. Sealing element, which is designed to cooperate with the sealing seat for opening and closing the switching valve device. Next, the switching valve device to an electromagnetic actuator having 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 can be coupled to the armature carrier element for transmitting a Be ¬ wegungskraft of the armature on 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 anchor contact surface on a driver element contact surface of the driver element in the rest position of the switching valve device and a Dämp- ment spring for at least indirectly exerting a biasing force on the armature in the direction of the driver element.

Insbesondere weist die elektromagnetische Schaltventilvor- richtung 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. 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 Ankerkon¬ taktfläche 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 Schaltven¬ tilvorrichtung eingespart werden. 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 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 Ankerkon ¬ tact 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 on a same side of the armature are arranged advantageous space can be saved in the Schaltven ¬ tilvorrichtung.

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 alsIn 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

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. Damping element only for the valve piston, which can advantageously swing together with the driver element and the sealing element separately from the armature, 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 Vorspann- feder, 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 bushing 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 Ven¬ tilkolben ausgebildet, kann jedoch auch ein separat von dem Ventilkolben ausgebildetes Element sein, das später an demThe driver element is preferably formed integrally with the Ven ¬ tilkolben, but may also be a separately formed from the valve piston element later on the

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 n Valve piston is attached. The entrainment element is fastened to the valve piston such that in the closed state of the switching valve device, that is, when the sealing element abuts the sealing seat, a gap between the entrainment element and n

5 einer Ventilplatte, in der der Dichtsitz gebildet ist, verbleibt. Der Öffnungshub des Dichtelementes wird dabei vorteilhaft durch diesen Spalt bestimmt. 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 Ventil¬ kolbens 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. 5 a valve plate in which the sealing seat is formed, remains. The opening stroke of the sealing element is advantageously determined by this gap. 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 Preferably, the housing portion for supporting the biasing spring or for supporting the damping spring has a

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. 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 Innen- durchmesser der Dämpfungsfeder. In dem Fall ist die Vorspannfeder um die Dämpfungsfeder herum ausgebildet, was entlang der Längsachse des Ventilkolbens platzsparend ist. In einer al¬ ternativen Ausführungsform ist der Innendurchmesser der Vor- Spannfeder 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 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 a ¬ al ternatives embodiment, the inner diameter of the pre-tensioning 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 aus¬ gebildet. 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 Dämp- fungsfeder 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 coil 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 rests on the bush 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 ver¬ wendet 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 an open position with not activated electromagnetic actuator. It is accordingly preferably a non-energized open electromagnetic switching valve device. This is particularly advantageous if it is ver ¬ used as an inlet valve to a high-pressure fuel pump, since so the switching valve device only needs 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. Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung ist vorzugsweise als ein Einlassventil zum Einlassen von Kraftstoff in einen Druckraum einer Kraftstoffhochdruckpumpe gebildet. 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. 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:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines hydraulischen Fig. 1 is a schematic representation of a hydraulic

Kreislaufes einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, an der eine elekt- romagnetische Schaltventilvorrichtung als Einlass¬ ventil angeordnet ist; Fig. 2 eine Längsschnittdarstellung eines Bereiches der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung aus Fig.Circuit of a fuel injection device with a high-pressure fuel pump to which an electromagnetic-rom valve device is arranged as an inlet ¬ valve; FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device of FIG.

1 in einer ersten Ausführungsform; und 1 in a first embodiment; and

Fig. 3 eine Längsschnittdarstellung eines Bereiches der elektromagnetischen Schaltventilvorrichtung aus Fig.FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a portion of the electromagnetic switching valve device of FIG.

1 in einer zweiten Ausführungsform. 1 in a second embodiment.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines hydraulischen Kraftstoffkreislaufes eines Fluidsystems 11, nämlich einesFig. 1 shows a schematic representation of a hydraulic fuel circuit of a fluid system 11, namely a

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 Kraftstoffhoch¬ druckpumpe 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. Fuel Injection System 10. The fuel injection system 10 is intended to supply a fuel 12 to injectors 14, from where the fuel may then be injected into combustion chambers of an internal combustion engine. On the way to the injectors 14, the fuel is pressurized with a fuel high ¬ pressure pump 16, 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 sought , The high-pressure fuel pump 16 has a pressure chamber 18, in which a pump piston 20 translationally moves so as to compress the fuel 12 and thus to 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 ange¬ ordnet . In order to be able to take in the fuel 12 controlled in the pressure chamber 18, an electromagnetic switching valve device 22 upstream of the pressure chamber 18 as inlet valve 24 is arranged ¬ .

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 wird nach- folgend mit Bezug auf die Fig. 2 und Fig. 3 näher erläutert. The electromagnetic switching valve device 22 will be explained in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.

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

y  y

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 The electromagnetic switching valve device 22 has a sealing seat 26 which is formed in a valve plate 28. In addition, a sealing member 30 is provided which is formed on a valve piston 32 to cooperate with the sealing seat 26 for opening and closing the electromagnetic switching valve device 22. When the valve piston 32 moves along a longitudinal axis 34, the seal member 30 either lifts off the seal seat 26 and thus releases an opening 36 of the switch valve device 22 allowing fluid flow through the aperture 36 or the seal member 30 contacts the seal seat 26 and thus closes the opening 36 of the switching valve device 22 and blocks accordingly

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. Fluid flow through the switching valve device 22. The movement of the valve piston 32 is actively initiated by an electromagnetic actuator 38. The electromagnetic actuator 38 has for this purpose a coil 40, a fixed pole core 41 and an armature 42 movable along the longitudinal axis 34.

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 Schaltventilvor¬ richtung 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 Anker- abstützfläche 56 des Ankers 42 und andererseits an einer Gehäuseabstützfläche 58 an einem Gehäusebereich 60 eines Ge¬ häuses 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. Die Vorspannfeder 52 übt eine Vorspannkraft Fvi 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 Ven¬ tilplatte 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 derThe valve piston 32 extends through the opening 36 of the switching valve device 22 and through the armature 42 and has the sealing element 30 at a first end 44 and a bushing 48 at a second end 46. Next, a driver element 50 is disposed on the valve piston 32. 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 armature 42 and on the other hand on a housing support surface 58 on a housing portion 60 of a Ge ¬ housing 62 of the switching valve device 22 from. The damping spring 54 is also supported on the Ankerabstützfläche 56 and on the sleeve 48 from. The housing portion 60 is advantageously provided by the pole core 41. The biasing spring 52 exerts a biasing force F v i, which presses the armature 42 along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 in the direction of the valve plate 28. In this case, an armature contact surface 64 of the armature 42 comes into contact with a Mitnehmerelementkontaktfläche 66 of the driver 50 and presses the driver element 50 also in the direction of Ven ¬ tilplatte 28. Since the driver element 50 is formed integrally with the valve piston 32 or at least as a separate trained element firmly attached thereto, the driver element 50 pulls the valve piston 32 as a whole also in this direction, so that the sealing element 30 lifts from the sealing seat 26 and the switching valve device 22 is brought into the open position. So that the switching valve device 22 can open, the driver element 50 is mounted on the valve piston 32, that between the driver element 50 and the

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. Valve plate 28 remains a gap that determines the later stroke of the switching valve device 22. The sleeve 48 is a member formed separately from the valve piston 32 and later attached to the valve piston 32 by, for example, welding, pressing, or a snap ring, such that a desired biasing force F V 2 of the damping spring 54 is adjusted. Although the driver element 50 and the armature 42 are mechanically coupled to one another by means of the damping spring 54, since they are elements formed separately from one another, they can move relative to one another along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32.

Wird die Spule 40 nun bestromt, bewegt sich der Anker 42 in Richtung auf den Polkern 41 gegen die Vorspannkraft Fvi der Vorspannfeder 52. If the coil 40 is now energized, the armature 42 moves in the direction of the pole core 41 against the biasing force F vi of the biasing spring 52nd

Da sich die Dämpfungsfeder 54 auf dem Anker 42 an der Anker- abstützfläche 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 Ven¬ tilkolben 32 sowie das an dem Ventilkolben 32 gebildete Since the damping spring 54 is supported on the armature 42 on the armature support surface 56 and on the bushing 45, the damping spring 54 mechanically couples the bushing 48 and the armature 42 with each other so that the sleeve 48 is moved by the armature 42 as it moves toward the pole core 41. Thus, the bushing 48, the Ven ¬ piston piston 32 fixed thereto and the formed on the valve piston 32 move

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 Fvi 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. Seal member 30 in the direction of the housing support surface 58 to. The sealing element 30 is thus moved toward the sealing seat 26. If the sealing element 30 impinges on the sealing seat 26 with a high impact force, the impact force overcoming a force which results from the two pretensioning forces F v i and F V 2, the damping spring 54 damps this impact, since it projects along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 can swing out. For this purpose, a vibration chamber 68 is formed between the housing portion 60 and the second end 46 of the valve piston 32, in which a distance 70 between the housing portion 60 and the second end 46 of the valve piston 32 is provided. This oscillation space 68 is the damping spring 54 and the socket 48 for swinging available. By this swinging the impact force is then stored in the damping spring 54, 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 Fvi 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 save installation space in the switching valve device 22, the damping spring 54 and the biasing spring 52 are both arranged on a first side 72 of the armature 42, which is directed away from the sealing element 30, while only the driver element 50 on a second side 74 of the armature 42 is, which is arranged directed to the sealing element 30 toward. To be able to apply the biasing forces F v i and F V 2 symmetrically to the armature 42, the damping spring 54 and the biasing spring 52 are arranged coaxially about the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 and in particular formed 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 Fvi 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 are both formed as compression springs, so as to the switching valve device 22 in to be able to hold the current deenergized state in the open position. The biasing force F V 2 of the damping spring 54 is advantageously greater than the biasing force F v i of the biasing spring 52, so as to keep the coupling of armature 42 and valve piston 32 stable.

In der in Fig. 2 gezeigten ersten Ausführungsform der In the first embodiment shown in FIG

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 Ven¬ tilkolbens 32 Bauraum in der Schaltventilvorrichtung 22 eingespart werden. Switching valve device 22, the biasing spring 52 has a larger inner diameter 76 than the damping spring 54. The biasing spring 52 is disposed around the damping spring 54 around. Characterized 34 of the 32 Ven ¬ tilkolbens space in the switching valve device 22 may in particular be dispensed along the longitudinal axis.

Fig. 3 zeigt eine zweite Ausführungsform der Schaltventil- Vorrichtung 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. Fig. 3 shows a second embodiment of the switching valve device 22, wherein the damping spring 54 and the biasing spring 52 have a same inner diameter 76 and along the longitudinal axis 34 of the valve piston 32 are arranged successively. By such an arrangement, space in the switching valve device 22 can be saved radially to the longitudinal axis 34.

Die elektromagnetische Schaltventilvorrichtung 22 weist demgemäß als Baugruppe, die beispielsweise als Sperrventil für Pumpenanwendungen, etwa als Einlassventil 24 für Kraftstoff¬ hochdruckpumpen 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 Fvi 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 Fvi der Vor¬ spannfeder 52, und der Schließkörper schlägt am Dichtsitz 26 der Ventilplatte 28 an. Der Anker 42 wird durch die Vorspannkräfte Fvi 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 Fvi, FV2 und Federsteifigkeiten der auf den Anker 42 wirkenden Federn 52, 54 beeinflusst werden. 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 The electromagnetic switching valve device 22 accordingly has as an assembly, which is used for example as a check valve for pump applications, such as inlet valve 24 for fuel ¬ high-pressure pumps 16, a valve piston 32 with sealing element 30 as the closing body, a driver element 50, an armature 42, a biasing spring 52 as Main spring and a damping spring 54 which is supported on a sleeve 48. The two springs are arranged so that the main spring exerts a biasing force F vi between the pole core 41 and the armature 42 and the damping spring 54 a biasing force F V 2 between the sleeve 48 and the armature 42. The armature 42 is not fixedly connected to the driver element 50, but is pressed by the main spring and in particular the damping spring 54 to the driver element 50. The damping spring 54 preferably, but not necessarily, a higher biasing force F V 2 or spring rate - or a combination of both - on than the main spring. Now, if the electromagnetic switching valve device moves to the closed position 22, overcomes the electromagnetic actuator 38, the biasing force F v i of the pre ¬ tension spring 52 and the closing body hits the sealing seat 26 of the valve plate 28th The armature 42 is pressed by the biasing forces F v i and F V 2 of the two springs 52, 54 on the driver element 50. If the impact force is now greater than the resulting spring forces, which act on the armature 42, then the armature 42 can lift off the driver element 50 and thus store the excess energy in the damping spring 54. As a result, both the noise and the component voltages occurring when closing the electromagnetic switching valve device 22 are reduced. The lift-off behavior and the overshoot amplitude of the armature 42 can be influenced by selecting the biasing forces F vi , F V 2 and spring stiffnesses of the springs 52, 54 acting on the armature 42. The driver element 50 can be formed integrally with the valve piston 32, but it can also be a separate element formed from the valve piston 32, which is later attached to the valve piston 32. The main spring can also press directly on the closing body instead of the armature 42, so that the armature 42 only by the damping spring 54 to the

Mitnehmerelement 50 angepresst wird. Driver element 50 is pressed.

Durch die beschriebene Anordnung werden die beim Schalten auftretenden Spannungen sowie die auftretenden Geräusche re- duziert. Das Überschwingverhalten des Ankers 42 kann durch die Vorspannkräfte Fvi, 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 Schaltven¬ tilvorrichtung 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 As a result of the described arrangement, the voltages occurring during switching and the noises occurring are reduced. The overshoot behavior of the armature 42 can be influenced by the biasing forces F vi , F V 2 and the spring rates of the biasing spring 52 and the damping spring 54, respectively. Depending on the design, the overshoot even by the biasing force F V 2 of the damping spring 54 and the spring rate be determined. The overshoot behavior of the armature 42 can be checked, for example by a search coil and a Prüfmagnetkern without the electromagnetic Schaltven ¬ tilvorrichtung must be constructed final 22 with the original parts. In the case of using a separate from the valve piston 32 driver element 50, the stroke of the closing body and the tightness function can already be set and checked without the electromagnetic

Schaltvorrichtung 22 bereits komplett aufgebaut werden muss. Switching device 22 already has to be completely assembled.

Claims

Patentansprüche claims 1. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) für ein Fluidsystem (11), aufweisend: An electromagnetic switching valve device (22) for a fluid system (11), comprising: - einen Dichtsitz (26) und einen Ventilkolben (32) mit einem an einem ersten Ende (44) des Ventilkolbens (32) ange¬ ordneten Dichtelement (30), das zum Zusammenwirken mit dem Dichtsitz (26) zum Öffnen und Schließen der Schaltventilvorrichtung (22) ausgebildet ist, - a sealing seat (26) and a valve piston (32) with a at a first end (44) of the valve piston (32) ¬ arranged sealing element (30) for cooperation with the sealing seat (26) for opening and closing the switching valve device ( 22) is formed, - 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) von¬ einander getrennt angeordnet sind, - An electromagnetic actuator (38) with an armature (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 connected to the armature (42) be coupled driver element (50) for transmitting a motive force from the armature (42) on the valve piston (32), wherein the driver element (50) and the armature (42) are arranged separately each other ¬ by, eine Vorspannfeder (52) zum Halten des Ankers (42) mit einer Ankerkontaktfläche (64) an einer  a biasing spring (52) for holding the armature (42) with an armature contact surface (64) on a Mitnehmerelementkontaktfläche (66) des Mitnehmerelements Driver element contact surface (66) of the driver element (50) in Ruheposition der Schaltventilvorrichtung (22), und eine Dämpfungsfeder (54) zum zumindest mittelbaren Ausüben einer Vorspannkraft (Fvi ) auf den Anker (42) in Richtung auf das Mitnehmerelement (50) . (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 v i) on the armature (42) in the direction of the driver element (50). 2. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach Anspruch 1, 2. Electromagnetic switching valve device (22) according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker (42) eine Ankerab¬ stützfläche (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) hingerichtet angeordnet ist, wobei die Vorspannfeder (52) und die Dämp- fungsfeder (54) an der ersten Seite (72) und das Mitnehmerelement (50) an der zweiten Seite (74) angeordnet sind. characterized in that the armature (42) has a Ankerab ¬ support surface (56) for supporting the bias spring (52) and / or of the damping spring (54) on a first side (72) of the armature (42) (of the seal member 30 ), wherein the armature contact surface (64) on a second side (74) of the armature (42) is arranged executed to the sealing element (30), wherein the biasing spring (52) and the Dämp- Feather (54) on the first side (72) and the driver element (50) on the second side (74) are arranged. 3. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, 3. Electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 or 2, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Ende (46) des Ventilkolbens (32), das entlang der Längsachse (34) des Ven¬ tilkolbens (32) entgegengesetzt zu dem ersten Ende (44) des Ventilkolbens (32) angeordnet ist, eine Buchse (48) zum Abstützen der Dämpfungsfeder (54) angeordnet ist. characterized in that at a second end (46) of the valve piston (32) disposed along the longitudinal axis (34) of the Ven ¬ tilkolbens (32) opposite to the first end (44) of the valve piston (32), a bushing ( 48) for supporting the damping spring (54) is arranged. 4. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, 4. Electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 to 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. characterized in that a, in particular by a pole core (41) formed, housing portion (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 chamber (68) for the damping spring (54) at a distance (70) to a second end (46) of the valve piston (32) disposed along the longitudinal axis (34) of the valve piston (32) opposite to the first end (44) of the valve piston (32) is. 5. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach Anspruch 4, 5. Electromagnetic switching valve device (22) according to claim 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehäusebereich (60) zum Ab¬ stützen der Vorspannfeder (52) oder zum Abstützen der Dämpfungsfeder (54) eine Gehäuseabstützfläche (58) aufweist. characterized in that includes the housing portion (60) for Ab ¬ support of the biasing spring (52) or for supporting the damper spring (54) has a Gehäuseabstützfläche (58). 6. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, 6. Electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 to 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorspannfeder (52) und die Dämpfungsfeder (54) koaxial um die Längsachse (34) des Ventilkolbens (32) angeordnet sind, wobei insbesondere ein In¬ nendurchmesser (76) der Vorspannfeder (52) im Vergleich zu einem Innendurchmesser (76) der Dämpfungsfeder (54) gleich oder größer ausgebildet ist. 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, in particular a In ¬ nendurchmesser (76) of the biasing spring (52) in comparison to a Inner diameter (76) of the damping spring (54) is equal or greater. 7. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, 7. An electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 to 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfungsfeder (54) eine größere Vorspannkraft (Fv2) und/oder eine größere Federkonstante aufweist als die Vorspannfeder (52) . characterized in that the damping spring (54) has a larger biasing force (F v2 ) and / or a larger spring constant than the biasing spring (52). 8. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 8. Electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 to 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorspannkraft (Fvi ) der Vorspannfeder (52) und eine Vorspannkraft (Fv2) der Dämpfungs¬ feder (54) so gerichtet sind, dass das Dichtelement (30) bei nicht aktiviertem elektromagnetischem Aktor (38) in einer Offenposition gehalten wird. characterized in that a biasing force (F v i) 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 not activated electromagnetic actuator (38) in a Held open position. 9. Elektromagnetische Schaltventilvorrichtung (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. An electromagnetic switching valve device (22) according to one of claims 1 to 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtsitz (26) zwischen dem Dichtelement (30) und dem Anker (42) angeordnet ist. characterized in that the sealing seat (26) between the sealing element (30) and the armature (42) is arranged. 10. 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). 10. 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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