STEUERVENTIL

Beschreibung

Gebiet der Erfindung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Steuerventil, insbesondere ein Steuerventil zur indirekten Ansteuerung eines hubbeweglichen Einspritzventilgliedes eines Einspritzventils, über dessen Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung freigebbar oder verschließbar ist. Ein gattungsgemäßes Steuerventil weist die Merkmale des Oberbegriffs des Anspruchs 1 auf.

Stand der Technik

[0002] Ein gattungsgemäßes Steuerventil dient der indirekten Ansteuerung eines Einspritzventilgliedes, indem es den Steuerdruck in einem Steuerraum schaltet. Das Einspritzventilglied ist direkt oder über eine Druckstange mit dem Steuerraum verbunden, so dass mit abfallendem oder steigendem Steuerdruck das Einspritzventilglied einen Öffnungshub oder einen Schließhub ausführt. Da die Einspritzdrücke derartiger Einspritzventile stetig steigen, erhöhen sich damit auch die Anforderungen an das Steuerventil eines solchen Systems im Hinblick auf seine Belastungsfähigkeit. Ein kritischer Punkt stellt dabei insbesondere die Gestaltung des Ventilsitzes des Steuerventils sowie der maximal zulässige Sitzangleich dar. Wesentlichen Einfluss auf die Dichtheit des Ventils hat die Größe des Sitzangleichs, welcher im Wesentlichen der Fläche entspricht, die bei geschlossenem Steuerventil unterwandert werden kann. Die Größe der Fläche sollte demnach einen bestimmten Wert nicht übersteigen, der insbesondere von der Federkraft der Ventilschließfeder und/oder dem zu schaltenden Druck abhängig ist. Ein zu hoher Sitzangleich kann zu Undichtigkeiten führen und somit die Funktionsfähigkeit des Steuerventils gefährden. Da steigende Drücke eine immer kleiner werdende Fläche erfordern, welche unterwandert werden kann, wird der Sitzbereich zugleich immer empfindlicher gegenüber im Medium enthaltenen Partikeln. Um dem entgegen zu wirken, sind aus dem Stand der Technik Steuerventile für Kraftstoffinjektoren bzw. Einspritzventile mit Sitzgeometrien bekannt, die einen in radialer Richtung in den Hochdruckbereich hineinragenden Stützbereich aufweisen. Derartige Sitzgeometrien werden beispielsweise in den Offenlegungsschriften DE 10 2007 035 698 A1 und DE 10 2008 005 532 A1 offenbart. Letztgenannte Offenlegungsschrift beschreibt zudem ein Steuerventil, das als im geschlossenen Zustand in axialer Richtung druckausgeglichenes Ventil ausgebildet ist. Somit ist ein schnelles Schalten des Ventils gewährleistet. Hierzu ist in einer zentralen Bohrung des Steuerventilelementes ein gehäuseseitig abgestützter Druckstift aufgenommen, dessen Durchmesser im Wesentlichen dem Durchmesser der Dichtlinie im Bereich des Ventilsitzes entspricht.

[0003] Ein weiteres gattungsgemäßes Steuerventil, das in Schließstellung in axialer Richtung im Wesentlichen druckausgeglichen ist und beispielsweise aus DE 102 00 531 A1 bekannt ist, geht aus der Figur 1 der beigefügten Zeichnungen hervor. Das Steuerventil weist hierzu ein als Stufenkolben ausgeführtes Ventilschließelement zur Ausbildung einer hochdruckseitigen Ventilkammer auf, wobei die Sitzgeometrie derart gestaltet ist, dass sich in Schließstellung des Ventils gleich große Flächen zur axialen Begrenzung der Ventilkammer gegenüber liegen. Der Durchmesser des Ventilsitzes entspricht demnach dem Durchmesser der Ventilkammer. Dies hat allerdings zur Folge, dass etwaige enthaltene Partikel bis zum Ventilsitz vordringen können, so dass der Verschleiß im Bereich des Ventilsitzes ggf. weiter erhöht wird. Ähnliche Steuerventile sind auch aus EP 1338 788 A1 und WO 00/55490 A1 bekannt.

[0004] Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Steuerventil der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das gegenüber Partikeln weitgehend unempfindlich ist, eine gute Dichtigkeit aufweist und zudem für Raildrücke über 2000 bar geeignet ist.

[0005] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Steuerventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung werden in den auf Anspruch 1 rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.

Offenbarung der Erfindung

[0006] Das vorgeschlagene Steuerventil weist ein mit einem Ventilsitz zusammenwirkendes, hubbewegliches Ventilschließelement und einen Aktor zur Betätigung des Ventilschließelementes auf. Erfindungsgemäß ist das Ventilschließelement gebaut ausgeführt und umfasst ein mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkendes Sitzelement sowie ein in einer Führungsbohrung geführtes, stiftförmiges Druckausgleichselement, wobei das Sitzelement und das Druckausgleichselement kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind und eine hochdruckseitige Ventilkammer des Steuerventils in axialer Richtung begrenzen.

[0007] Die gebaute Ausführung des Ventilschließelementes ermöglicht eine getrennte Montage des Sitzelementes und des Druckausgleichselementes. Somit sind auch Sitzgeometrien mit in die hochdruckseitige Ventilkammer radial vorspringenden Stützbereichen realisierbar, die das Ventilschließelement hintergreifen. Die vorgeschlagene gebaute Ausführung ermöglicht, dass zunächst das stiftförmige Druckausgleichselement von der einen Seite in die Führungsbohrung eingesetzt und danach das Sitzelement von der anderen Seite auf das Druckausgleichselement aufgesteckt werden. Demzufolge ist die Ausbildung eines Sitzelementes mit einer Dichtkante möglich, die entlang einer Kreislinie verläuft, deren Durchmesser größer als der Durchmesser eines in die hochdruckseitige Ventilkammer radial vorspringenden Stützbereichs ist. Der - in Strömungsrichtung eines Mediums - vorgelagerte Stützbereich vermag einen Schutz der Dichtkante zu bewirken, welche die Dichtkante beispielsweise vor im Medium enthaltenen Partikeln schützt. Auf diese Weise wird ein Steuerventil geschaffen, das wenig empfindlich gegenüber Partikeln und zudem besonders hochdruckfest ist.

[0008] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser D_VS des Ventilsitzes gleich dem Durchmesser D_FB der Führungsbohrung gewählt, in welcher das stiftförmige Druckausgleichselement geführt ist. Dadurch ist eine druckausgeglichene Ausführung des Steuerventils gewährleistet. Das heißt, es wird ein Steuerventil realisiert, das in Schließstellung des Ventilschließelementes in axialer Richtung druckausgeglichen ist. Gemäß einer weiteren, alternativen Ausführungsform der Erfindung ist der Durchmesser D_VS des Ventilsitzes kleiner als der Durchmesser D_FB der Führungsbohrung gewählt, um eine in Schließrichtung wirksame Druckstufe am Druckausgleichselement des Ventilschließelementes auszubilden. Dadurch ist ein schnelles Schließen des Ventilschließelementes im Betrieb des Steuerventils sicher gestellt.

[0009] Weiterhin bevorzugt weist das stiftförmige Druckausgleichselement zur Ausbildung der hochdruckseitigen Ventilkammer einen Abschnitt A mit verringertem Außendurchmesser auf. Der Abschnitt A mit verringertem Außendurchmesser kann zudem der Aufnahme des Sitzelementes des Ventilschließelementes dienen. In Abhängigkeit von der Ausbildung des Sitzelementes ist hierzu die Länge des Abschnittes A derart gewählt, dass sie kürzer, gleich lang oder länger als die axiale Erstreckung der auszubildenden hochdruckseitigen Ventilkammer ist.

[0010] Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform ist das mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkende Sitzelement kolbenförmig, vorzugsweise als Stufenkolben, ausgebildet und das stiftförmige Druckausgleichselement hieran axial angesetzt. Die Ausbildung als Vollkörper verleiht dem Sitzelement eine ausreichende Hochdruckfestigkeit. Erfolgt zudem die Ausbildung als Stufenkolben, weist das Sitzelement vorzugsweise einen Abschnitt B mit verringertem Durchmesser auf, der in die hochdruckseitige Ventilkammer hineinragt. An den Abschnitt B des Sitzelementes kann dann der Abschnitt A des Druckausgleichselementes angesetzt werden, so dass sich der Anschlussbereich in die Ventilkammer bzw. in die Führungsbohrung hinein verlagert. Dadurch kann die Hochdruckfestigkeit des Ventilschließelementes verbessert werden.

[0011] Gemäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform ist das mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkende Sitzelement hülsenförmig ausgebildet und weist eine zentrale Bohrung auf, in welcher das stiftförmige Druckausgleichselement zumindest teilweise aufgenommen ist. Die zentrale Bohrung kann insbesondere der kraft-, stoff- und/oder formschlüssigen Verbindung des Sitzelementes und des Druckausgleichselement dienen. Bei dem in der Bohrung aufgenommenen Teil des Druckausgleichselementes kann es sich beispielsweise um einen verlängerten Abschnitt A des Druckausgleichselementes handeln. Vorzugsweise sind die jeweiligen Durchmesser der zentralen Bohrung des Sitzelementes und des in der Bohrung aufgenommenen Teils des Druckausgleichselementes derart gewählt, dass die hochdruckseitige Ventilkammer in axialer Richtung hochdruckfest abgedichtet ist.

[0012] Da eine gewisse Leckage im Bereich der zentralen Bohrung des Sitzelementes in der Regel nicht zu verhindern ist, erweist es sich als vorteilhaft, die zentrale Bohrung zum Abführen der Leckagemenge über wenigstens eine weitere Bohrung mit einem Niederdruckbereich hydraulisch zu verbinden. Vorzugsweise ist die weitere Bohrung als Radialbohrung in einem Führungsabschnitt des Sitzelementes ausgeführt. In Strömungsrichtung hinter der Radialbohrung kann dann eine Schweißnaht zur stoffschlüssigen Verbindung des Sitzelementes und des Druckausgleichselementes gesetzt werden. Da die Radialbohrung ein Abführen der Leckagemenge bewirkt, werden Kerbspannungen in der in axialer Richtung dahinterliegenden Schweißnaht reduziert.

[0013] Alternativ oder ergänzend zu einer Schweißnaht können das mit dem Ventilsitz dichtend zusammenwirkende Sitzelement und das stiftförmige Druckausgleichselement des Ventilschließelementes auch mittels Verpressen, Verstemmen und/oder Verkleben kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden sein. Neben Verschweißen ist auch eine Verbindung mittels Hartlöten möglich.

[0014] Die gebaute Ausführung des Ventilschließelementes ermöglicht eine weitere bevorzugte Ausführungsform, bei welcher die Ventilkammer in einem Ventilkörper ausgebildet ist, der im Bereich des Ventilsitzes einen nach radial innen vorspringenden Stützbereich aufweist. Dabei ist der Innendurchmesser des Stützbereiches kleiner als der maximale Außendurchmesser des Druckausgleichselementes gewählt. Der maximale Außendurchmesser des Druckausgleichselementes entspricht vorzugsweise dem Durchmesser D_VS des Ventilsitzes, so dass das Ventilschließelement weitgehend druckausgeglichen ist.

[0015] Des Weiteren wird vorgeschlagen, den Aktor als Magnetaktor mit einem hubbeweglichen Ankerelement auszubilden. Das Ankerelement ist dabei vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und mit dem Ventilschließelement kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden. Alternativ kann der Aktor auch als Piezoaktor ausgebildet sein.

[0016] Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:

Figur 1

einen Längsschnitt durch ein bekanntes Steuerventil,

Figur 2

einen Längsschnitt durch ein erstes erfindungsgemäßes Steuerventil,

Figur 3

einen Längsschnitt durch ein zweites erfindungsgemäßes Steuerventil,

Figur 4

einen Längsschnitt durch ein drittes erfindungsgemäßes Steuerventil und

Figur 5

einen Längsschnitt durch ein viertes erfindungsgemäßes Steuerventil.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

[0017] Figur 1 zeigt das bereits eingangs erwähnte, aus dem Stand der Technik bekannte Steuerventil eines Einspritzventils, dessen mit einem Ventilsitz 1 zusammenwirkendes Ventilschließelement 2 als Stufenkolben ausgeführt ist. Zur Betätigung des Steuerventils weist dieses einen als magnetaktor ausgebildeten Aktor 3 auf, welcher eine Magnetspule 15 umfasst. Bei einer Bestromung der Magnetspule 15 wird ein mit dem Ventilschließelement 2 einstückig verbundenes Ankerelement 12 in Richtung der Magnetspule 15 bewegt, so dass das Ventilschließelement 2 von dem Ventilsitz 1 abhebt und das Steuerventil öffnet. Zur Rückstellung des Ventilschließelementes 2 in den Ventilsitz 1 wird dieses von der Federkraft eines Federelementes 13 in Schließrichtung des Ventils beaufschlagt. In Offenstellung des Ventils wird die hochdruckseitige Ventilkammer 7 entlastet und mit ihr eine über einen Ablaufkanal 17 hydraulisch in Verbindung mit der Ventilkammer 7 stehender Steuerraum (nicht dargestellt). Der in dem Steuerraum abfallende Steuerdruck hat wiederum das Öffnen des Einspritzventils zur Folge, so dass über eine Hochdruckzuleitung 14 einer Einspritzöffnung (nicht dargestellt) zugeführtes Medium, insbesondere Kraftstoff, ausgetragen bzw. eingespritzt wird. Die Hochdruckzuleitung 14 ist als seitlich geführte Bohrung ausgebildet, die sich u.a. durch einen Ventilkörper 16 erstreckt. Der Ventilkörper 16 weist ferner eine Führungsbohrung 5 auf, in welcher das als Stufenkolben ausgeführte Ventilschließelement 2 teilweise aufgenommen ist. Der in der Führungsbohrung 5 aufgenommene Teil des Ventilschließelementes 2 weist zur Ausbildung der Ventilkammer 7 zudem einen Abschnitt A mit verringerten Durchmesser auf.

[0018] Das in der Figur 1 dargestellte Steuerventil weist den Nachteil auf, dass zur Ausbildung eines druckausgeglichenen Ventils der Ventilsitz 1 bzw. die am Ventilschließelement 2 ausgebildete Dichtkante den gleichen Durchmesser wie die Führungsbohrung 5 aufweisen muss. Der Ventilsitz 1 bzw. die Dichtkante wird damit nach radial innen bis an die Führungsbohrung 5 heran verlagert, so dass etwaige im Kraftstoff enthaltene Partikel zu einem erhöhten Verschleiß im Bereich des Ventilsitzes führen können.

[0019] Um diesen Nachteil zu beseitigen weist ein erfindungsgemäßes Steuerventil entsprechend der Figuren 2-5 einen in die hochdruckseitige Ventilkammer 7 hineinragenden Stützbereich auf, welcher somit einen geringeren Durchmesser als die Führungsbohrung 5 besitzt. Dies macht jedoch eine andere Ausgestaltung des Ventilschließgliedes 2 erforderlich. Allen erfindungsgemäßen Ausgestaltungen gemein ist die gebaute Ausführung des Ventilschließelementes 2, umfassen ein Sitzelement 4 und ein stiftförmiges Druckausgleichselement 6, wobei das Sitzelement 4 und das Druckausgleichselement 6 kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind. In den dargestellten Ausführungsbeispielen erfolgt die Verbindung jeweils über eine Schweißnaht 18 oder eine Klebeverbindung 19. Alternativ oder ergänzend können aber auch andere Verbindungsmittel bzw. Verbindungsverfahren zum Einsatz gelangen.

[0020] Gemäß der Ausgestaltung der Figur 2 ist das Sitzelement 4 des Ventilschließelementes 2 als Stufenkolben ausgebildet und weist einen in die Ventilkammer 7 hineinragenden Abschnitt B auf, an welchem das Druckausgleichselement 6 mit einem Abschnitt A axial angesetzt ist. Die Abschnitte A und B weisen den gleichen Durchmesser auf, der kleiner als der Durchmesser D_FB der Führungsbohrung 5 ist, so dass im Bereich der Abschnitt A und B die Ventilkammer 7 ausgebildet wird. Der Durchmesser D_FB entspricht ferner dem Durchmesser D_VS des Ventilsitzes 1 bzw. der am Sitzelement 4 ausgebildeten Dichtkante, so dass ein in Schließstellung des Ventils in axialer Richtung druckausgeglichenes Ventil geschaffen wird. Zugleich wird der Ventilsitz 1 bzw. die Dichtkante durch einen vorgelagerten Stützbereich 21 geschützt, der nach radial innen in die Ventilkammer 7 vorspringt. Der Stützbereich 21 hintergreift somit das Ventilschließelement 2. Da dieses jedoch gebaut ausgeführt ist, kann bei der Montage des Ventils zunächst das Druckausgleichselement von unten in den Ventilkörper 16 und danach von oben das Sitzelement 4 eingesetzt werden. Durch die Verlagerung der Verbindungstelle in die Führungsbohrung 5 ist eine Schweißverbindung des Sitzelementes 4 mit dem Druckausgleichselement 6 bei dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel nicht realisierbar, so dass hier eine Klebeverbindung 19 Einsatz findet.

[0021] Die in der Figur 3 dargestellte Ausgestaltung unterscheidet sich von der der Figur 2 dadurch, dass das Sitzelement 4 als hülsenförmiges Bauteil mit einer zentralen Bohrung 8 zur teilweisen Aufnahme des Druckausgleichselementes 6 ausgebildet ist. Das Druckausgleichselement 6 weist hierzu einen verlängerten Abschnitt A mit einem verringertem Durchmesser auf, welcher in die zentrale Bohrung 8 des Sitzelementes 4 eingesetzt ist. Der Abschnitt A ist vorliegend in die Bohrung 8 eingepresst, so dass der Abschnitt A zugleich der Abdichtung der Ventilkammer 7 in axialer Richtung gegenüber einem Niederdruckbereich 10 dient. Abdichtend wirkt ferner eine Schweißnaht 18, die zudem eine stoffschlüssige Verbindung des Sitzelementes 4 und des Druckausgleichselementes 6 bewirkt.

[0022] Eine Weiterbildung der Ausgestaltung gemäß Figur 3 ist in der Figur 4 dargestellt. Hier weist das hülsenförmige Sitzelement 4 eine niederruckseitige Verlängerung in Form eines Führungsabschnitts 11 auf. Der Führungsabschnitt 11 besitzt radial verlaufende Bohrungen 9, über welche eine in der zentralen Bohrung 8 des Sitzelementes 4 anfallende Leckagemenge dem Niederdruckbereich 10 zugeführt werden kann. Die zur stoffschlüssigen Verbindung des Sitzelementes 4 und des Druckausgleichselementes 6 vorgesehene Schweißnaht 18 ist dahinter liegend ausgeführt, so dass diese druckentlastet ist. Zur Ausbildung eines Sammelraums ist ferner der im Führungsabschnitt 11 aufgenommene Abschnitt A des Druckausgleichselementes 8 auf Höhe der Bohrungen 9 mit einer Ringnut versehen.

[0023] Den Ausgestaltungen der Figuren 2-4 ist gemein, dass als Aktor 3 jeweils ein Magnetaktor Einsatz findet. Eine alternative Ausführungsform mit einem Piezoaktor als Aktor 3 geht dagegen aus der Figur 5 hervor, wobei das Sitzelement 4 und das Druckausgleichselement 6 um eine Radialebene gespiegelt angeordnet sind. Zum Öffnen des Ventils muss demnach das Ventilschließelement 2 aus seinem Ventilsitz 1 gedrückt werden. Die über den Ventilsitz 1 abströmende Menge wird dann über eine seitliche Bohrung 20 einem Rücklauf zugeführt. In dem in der Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist zudem das Sitzelement 4 hülsenförmig mit einem Führungsbereich 11 ausgebildet, in welchem ein Abschnitt A mit verringertem Durchmesser des Druckausgleichselementes 6 aufgenommen ist. Die stoffschlüssige Verbindung erfolgt wiederum über eine Schweißnaht 18.

Ansprüche

1. Steuerventil zur indirekten Ansteuerung eines hubbeweglichen Einspritzventilgliedes eines Einspritzventils, über dessen Hubbewegung wenigstens eine Einspritzöffnung freigebbar oder verschließbar ist, wobei das Steuerventil ein mit einem Ventilsitz (1) zusammenwirkendes, hubbewegliches Ventilschließelement (2) und einen Aktor (3) zur Betätigung des Ventilschließelementes (2) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilschließelement (2) gebaut ausgeführt ist und ein mit dem Ventilsitz (1) dichtend zusammenwirkendes Sitzelement (4) sowie einen in einer Führungsbohrung (5) geführtes stiftförmiges Druckausgleichselement (6) umfasst, wobei das Sitzelement (4) und das Druckausgleichselement (6) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind und eine hochdruckseitige in einem Ventilkörper (16) ausgebildete Ventilkammer (7) in axialer Richtung begrenzen und der Ventilkörper (16) im Bereich des Ventilsitzes (1) einen nach radial innen vorspringenden Stützbereich (21) aufweist, wobei der Innendurchmesser des Stützbereiches (21) kleiner als der maximale Außendurchmesser des Druckausgleichselementes (6) gewählt ist.

2. Steuerventil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser D_VS des Ventilsitzes (1) gleich dem oder kleiner als der Durchmesser D_FB der Führungsbohrung (5) ist, in welcher das stiftförmige Druckausgleichselement (6) geführt ist.

3. Steuerventil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass das stiftförmige Druckausgleichselement (6) zur Ausbildung der hochdruckseitigen Ventilkammer (7) einen Abschnitt A mit verringertem Außendurchmesser aufweist.

4. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Ventilsitz (1) dichtend zusammenwirkende Sitzelement (4) kolbenförmig, vorzugsweise als Stufenkolben, ausgebildet und das stiftförmige Druckausgleichselement (6) hieran axial angesetzt ist.

5. Steuerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Ventilsitz (1) dichtend zusammenwirkende Sitzelement (4) hülsenförmig ausgebildet ist und eine zentrale Bohrung (8) aufweist, in welcher das stiftförmige Druckausgleichselement (6) zumindest teilweise aufgenommen ist.

6. Steuerventil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Bohrung (8) des Sitzelementes (4) zum Abführen einer Leckagemenge über wenigstens eine Bohrung (9) mit einem Niederdruckbereich (10) hydraulisch verbindbar ist, wobei die Bohrung (9) vorzugsweise als Radialbohrung in einem Führungsabschnitt (11) des Sitzelementes (4) ausgeführt ist.

7. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Ventilsitz (1) dichtend zusammenwirkende Sitzelement (4) und das stiftförmige Druckausgleichselement (6) des Ventilschließelementes (2) mittels Verpressen, Verstemmen, Verkleben, Verschweißen oder mittels Hartlöten kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden sind.

8. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) als Magnetaktor mit einem hubbeweglichen Ankerelement (12) ausgebildet ist, wobei das Ankerelement (12) vorzugsweise plattenförmig ausgebildet und mit dem Ventilschließelement (2) kraft-, stoff- und/oder formschlüssig verbunden ist.

9. Steuerventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Aktor (3) als Piezoaktor ausgebildet ist.

Claims

1. Control valve for the indirect actuation of an injection valve element, which can perform a stroke movement, of an injection valve, by means of the stroke movement of which injection valve element at least one injection opening can be opened up or closed off, wherein the control valve comprises a valve closing element (2), which interacts with a valve seat (1) and can perform a stroke movement, and an actuator (3) for the actuation of the valve closing element (2),
characterized in that the valve closing element (2) is of assembled design and comprises a seat element (4), which interacts sealingly with the valve seat (1), and a pin-shaped pressure equalization element (6) which is guided in a guide bore (5), wherein the seat element (4) and the pressure equalization element (6) are connected in a non-positively locking, cohesive and/or positively locking manner and delimit, in an axial direction, a high-pressure-side valve chamber (7) formed in a valve body (16), and the valve body (16) has, a radially inwardly projecting support region (21) in the region of the valve seat (1), wherein the inner diameter of the support region (21) is selected to be smaller than the maximum outer diameter of the pressure equalization element (6).

2. Control valve according to Claim 1,
characterized in that the diameter D_VS of the valve seat (1) is equal to or smaller than the diameter D_FB of the guide bore (5) in which the pin-shaped pressure equalization element (6) is guided.

3. Control valve according to Claim 1 or 2,
characterized in that, to form the high-pressure-side valve chamber (7), the pin-shaped pressure equalization element (6) has a section A of reduced outer diameter.

4. Control valve according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that the seat element (4), which interacts sealingly with the valve seat (1), is of piston-like form, preferably in the form of a stepped piston, and the pin-shaped pressure equalization element (6) is mounted axially on said seat element.

5. Control valve according to one of Claims 1 to 3,
characterized in that the seat element (4), which interacts sealingly with the valve seat (1), is of sleeve-like form and has a central bore (8) in which the pin-shaped pressure equalization element (6) is at least partially received.

6. Control valve according to Claim 5,
characterized in that, for the discharge of a leakage flow, the central bore (8) of the seat element (4) is hydraulically connectable via at least one bore (9) to a low-pressure region (10), wherein the bore (9) is preferably formed as a radial bore in a guide section (11) of the seat element (4).

7. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the seat element (4), which interacts sealingly with the valve seat (1), and the pin-shaped pressure equalization element (6) of the valve closing element (2) are connected to one another in a non-positively locking, cohesive and/or positively locking manner by pressing, caulking, adhesive bonding, welding or by brazing.

8. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the actuator (3) is in the form of a solenoid actuator with an armature element (12) which can perform a stroke movement, wherein the armature element (12) is preferably of plate-like form and connected in a non-positively locking, cohesive and/or positively locking manner to the valve closing element (2).

9. Control valve according to one of the preceding claims,
characterized in that the actuator (3) is in the form of a piezo actuator.

Revendications

1. Soupape de commande pour la commande indirecte d'un organe de soupape d'injection d'une soupape d'injection effectuant un mouvement de course, dont le mouvement de course permet d'ouvrir ou de fermer au moins une ouverture d'injection, la soupape de commande comprenant un élément de fermeture de soupape (2) effectuant un mouvement de course, coopérant avec un siège de soupape (1), et un actionneur (3) pour actionner l'élément de fermeture de soupape (2),
caractérisée en ce que l'élément de fermeture de soupape (2) est réalisé sous forme assemblée et comprend un élément de siège (4) coopérant de manière hermétique avec le siège de soupape (1) ainsi qu'un élément d'équilibrage de la pression (6) en forme de goupille guidé dans un alésage de guidage (5), l'élément de siège (4) et l'élément d'équilibrage de la pression (6) étant connectés par engagement par force, par liaison de matière et/ou par correspondance de forme et limitant dans la direction axiale une chambre de soupape (7) réalisée du côté haute pression dans un corps de soupape (16) et le corps de soupape (16) présentant dans la région du siège de soupape (1) une région de support (21) saillant radialement vers l'intérieur, le diamètre intérieur de la région de support (21) étant choisi de manière à être inférieur au diamètre extérieur maximum de l'élément d'équilibrage de la pression (6).

2. Soupape de commande selon la revendication 1,
caractérisée en ce que le diamètre D_VS du siège de soupape (1) est inférieur ou égal au diamètre D_FB de l'alésage de guidage (5) dans lequel est guidé l'élément d'équilibrage de la pression en forme de goupille (6).

3. Soupape de commande selon la revendication 1 ou 2,
caractérisée en ce que l'élément d'équilibrage de la pression en forme de goupille (6) présente, pour réaliser la chambre de soupape (7) du côté haute pression, une portion A de diamètre extérieur réduit.

4. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que l'élément de siège (4) coopérant de manière hermétique avec le siège de soupape (1) est réalisé sous forme de piston, de préférence sous forme de piston étagé, et l'élément d'équilibrage de la pression en forme de goupille (6) est appliqué axialement contre celui-ci.

5. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,
caractérisée en ce que l'élément de siège (4) coopérant de manière hermétique avec le siège de soupape (1) est réalisé en forme de douille et présente un alésage central (8) dans lequel est reçu au moins en partie l'élément d'équilibrage de la pression en forme de goupille (6).

6. Soupape de commande selon la revendication 5,
caractérisée en ce que l'alésage central (8) de l'élément de siège (4) peut être connecté hydrauliquement à une région de basse pression (10) pour évacuer une quantité de fuite par le biais d'au moins un alésage (9), l'alésage (9) étant réalisé de préférence sous forme d'alésage radial dans une portion de guidage (11) de l'élément de siège (4).

7. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'élément de siège (4) coopérant de manière hermétique avec le siège de soupape (1) et l'élément d'équilibrage de la pression en forme de goupille (6) de l'élément de fermeture de soupape (2) sont connectés par engagement par force, par liaison de matière et/ou par correspondance de forme par pressage, matage, collage, soudage ou brasage dur.

8. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'actionneur (3) est réalisé sous forme d'actionneur magnétique avec un élément d'armature (12) effectuant un mouvement de course, l'élément d'armature (12) étant réalisé de préférence en forme de plaque et étant connecté par engagement par force, par liaison de matière et/ou par correspondance de forme à l'élément de fermeture de soupape (2).

9. Soupape de commande selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce que l'actionneur (3) est réalisé sous forme d'actionneur piézoélectrique.

Zeichnung