DE10047351A1 - Hochdruckschlauch, insbesondere geeignet für ein Kraftstoffförderungssystem für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Hochdruckschlauch, insbesondere geeignet für ein Kraftstoffförderungssystem für KraftfahrzeugeInfo
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Abstract
Ein Hochdruckschlauch beinhaltet ein Gummirohr, ein Paar von Stahlrohren, die mit den beiden Enden des Gummirohrs verbunden sind, und ein Schwingungsdämpfungselement, das in dem Gummirohr angeordnet ist, wobei ein Ende des Dämpfungselements in dem Stahlrohr befestigt ist, das mit einem flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs mittels eines Rings verbunden ist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hochdruckschlauch,
und insbesondere einen verbesserten
Hochdruckbrennstoffschlauch, der geeignet ist, ein
Schwingungsgeräusch zu vermeiden, das erzeugt wird, wenn ein
Fluid durch den Schlauch fließt.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm eines gängigen
Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Förderungssystems, das in einem
Fahrzeug verwendet wird. In einem Kraftstofftank 2
gespeicherter Kraftstoff wird über einen Kraftstofffilter 6
durch eine Kraftstoffpumpe 4 zu einer Hochdruckpumpe 8
gefördert. Dann wird der Kraftstoff durch die Hochdruckpumpe
8 zu dem Kraftstoffförderungssystem 10 geführt, um in
Verbrennungskammern einer Maschine durch
Kraftstoffeinspritzer (nicht dargestellt), die mit dem
Brennstoffförderungssystem verbunden sind, eingespritzt zu
werden, auf der Grundlage von Signalen von einer
elektronischen Steuerungseinheit (Electronic Control Unit,
ECU) 12. Überschüssiger Kraftstoff, der in dem
Kraftstoffförderungssystem 10 nicht gebraucht wird, kehrt
durch Rückführleitungen zu dem Brennstofftank 2 zurück.
In diesem Kraftstoffförderungssystem ist zwischen der
Hochdruckpumpe 8 und dem Kraftstoffförderungssystem ein
Hochdruckschlauch angeordnet, da die Kraftstoffpumpe 4 den
Kraftstoff mit einem relativ niedrigen Druck zu der
Hochdruckpumpe 8 fördert und die Hochdruckpumpe 8 den von der
Kraftstoffpumpe 4 kommenden Kraftstoff mit einem hohen Druck
zu dem Kraftstoffförderungssystem 10 fördert.
Fig. 5 zeigt einen herkömmlichen Hochdruckschlauch. Der
Hochdruckschlauch 100 besteht aus einem Gummimaterial mit
darinliegender Verstärkungsschicht, beispielsweise aus
geflochtenem Draht oder aus Gewebe.
Obwohl der verstärkte Hochdruckschlauch 100 dem Hochdruck
einen ausreichenden Widerstand entgegensetzt, hat der
verstärkte Hochdruckschlauch den Nachteil, dass er keine
Schwingungen dämpfen kann, die durch den hohen Druck des
Fluidflusses erzeugt werden. Dies bedeutet, dass die
Hochdruckpumpe periodisch Druck erzeugt, da die
Hochdruckpumpe durch ein von einer Maschine angetriebenes
Kurvengetriebe betrieben wird, wobei Schwingungen erzeugt
werden, die ein dröhnendes Geräusch verursachen, während ein
Fahrzeug fährt oder im Leerlauf ist.
Die vorliegende Erfindung ist mit dem Ziel entstanden, die
oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik zu lösen.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
verbesserten Hochdruckschlauch zu schaffen, der geeignet ist,
eine Schwingung eines Fluidflusses zu dämpfen, um so die
Erzeugung eines dröhnenden Geräusches, das durch die
Schwingung verursacht wird, zu verhindern.
Um diese Aufgabe zu lösen, beinhaltet der Hochdruckschlauch
der vorliegenden Erfindung ein Gummirohr, ein Paar von
Stahlrohren, die mit jedem Ende des Gummirohrs verbunden
sind, und ein Schwingungsdämpfungselement, das in dem
Gummirohr angeordnet ist, wobei ein Ende des
Dämpfungselements in dem Stahlrohr befestigt ist, das mit dem
flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs mittels eines
Rings verbunden ist.
Die begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung
eingefügt sind und einen Teil davon bilden, zeigen eine
Ausführungsform der Erfindung und dienen zusammen mit der
Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären:
Fig. 1 ist ein schematisches Diagramm eines gängigen
Kraftfahrzeug-Kraftstoff-Förderungssystems;
Fig. 2 ist eine Schnittansicht eines Hochdruckschlauchs
gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 ist eine vergrößerte Teilansicht des
Hochdruckschlauchs, der in Fig. 2 dargestellt ist;
Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht eines
Hochdruckschlauchs gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5 ist eine Schnittansicht eines herkömmlichen
Hochdruckschlauchs.
Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
wird im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen
beschrieben werden.
Fig. 2 zeigt einen Hochdruckschlauch gemäß einer bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Ein Hochdruckschlauch 20 beinhaltet ein Gummirohr 22, das mit
Stahlrohren 26 an seinem flussaufwärts und an seinem
flussabwärts liegenden Ende verbunden ist, und ein
Schwingungsdämpfungselement 24, das durch ein Ringelement 32
an einem flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs 22
befestigt ist, wobei das Ringelement 32 fest in das Stahlrohr
26 eingepasst ist, das mit dem flussabwärts liegenden Ende
des Gummirohrs 22 verbunden ist.
Das Gummirohr 22 beinhaltet Verstärkungsschichten, wie
geflochtenen Draht oder Gewebe, zum Gewährleisten eines
ausreichenden Druckwiderstands.
Das Dämpfungselement 24 wird durch spiralförmiges Wickeln
eines Plastikstreifens 28 gebildet, der in einer
Breitenrichtung gestuft ist, so dass der Plastikstreifen 28
kontinuierlich entlang jeder Seite durch die angrenzende
Spirale überlappt wird, mit einer Lücke zwischen den
Überlappungen (siehe Fig. 3). Entsprechend bilden die
Wicklungen des Plastikstreifens 28 ein Rohr, dessen
flussabwärts liegendes Ende an dem Gummirohr 22 mittels des
Rings 32 befestigt wird, und das flussaufwärts liegende Ende
bleibt frei. Das flussabwärts liegende Ende des Schlauchs 20
ist nur durch eine Öffnung des flussabwärts liegenden Endes
des Schwingungsdämpfungselements geöffnet, und es ist
versiegelt durch den Ring 32, so dass das Fluid durch die
Öffnung des Schwingungsdämpfungselements 24 herausfließen
kann. Das flussaufwärts liegende Ende des Schwingungselements
24 ist ein offenes freies Ende.
Der Betrieb des Hochdruckschlauchs gemäß der bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden
beschrieben werden.
Wenn das Fluid in den Hochdruckschlauch 20 durch einen
Pumpvorgang der Hochdruckpumpe 8 (siehe Fig. 1) eingeführt
wird, fließt das Fluid durch den inneren und den äußeren
Kanal des Schwingungsdämpfungselements 24. Das Fluid, das
durch den äußeren Kanal des Schwingungsdämpfungselements 24
fließt, kann jedoch nicht weiter fließen, weil das
flussabwärts liegende Ende des Schwingungsdämpfungselements
24 in Umfangsrichtung durch einen Ring 32 versiegelt ist, so
dass das Fluid in den inneren Kanal durch die spiralförmig
ausgeformte Lücke entlang des Schwingungsdämpfungselements 24
gedrückt wird. Entsprechend werden die Schwingungen, die
durch die periodischen Pumpvorgänge der Hochdruckpumpe 8
erzeugt werden, gedämpft, während das Fluid in dem äußeren
Kanal in den inneren Kanal des Schwingungsdämpfungselements
24 gedrückt wird.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Teilansicht, die den
Hochdruckschlauch gemäß einer weiteren bevorzugten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt, ist in dieser Ausführungsform ein
doppeltes Schwingungsdämpfungselement 40 in dem Gummirohr 22
angeordnet. Das doppelte Schwingungsdämpfungselement 40 weist
ein inneres und ein äußeres Rohr 42 und 44 auf, die so
ausgeformt sind, dass eine Vielzahl von Durchlassöffnungen 46
abwechselnd in beiden Rohren 42 und 44 in Längsrichtung
ausgeformt sind. Entsprechend wird das Fluid in dem äußeren
Kanal des Schwingungsdämpfungselements 24 in den inneren
Kanal durch die Öffnungen 46 des inneren und des äußeren
Rohres 42 und 44 gedrückt. Der Dämpfungseffekt des doppelten
Schwingungsdämpfungselements 40 gemäß der zweiten bevorzugten
Ausführungsform ist identisch zu dem des
Schwingungsdämpfungselements 24 gemäß der ersten bevorzugten
Ausführungsform.
Obwohl das innere und das äußere Rohr aus Stahl gemacht sein
können, wird es bevorzugt, aufgrund der niedrigeren
Herstellungskosten Plastikrohre zu verwenden.
Da, wie oben beschrieben, der Hochdruckschlauch gemäß der
ersten und der zweiten Ausführungsform mit dem
Schwingungsdämpfungselement ausgestattet ist, werden die
Schwingungen, die durch den periodischen Pumpvorgang der
Hochdruckpumpe erzeugt werden, gedämpft, während das Fluid in
dem äußeren Kanal in den inneren Kanal des
Schwingungsdämpfungselements gedrückt wird. Außerdem kann das
verursachte Schwingungsgeräusch reduziert werden, indem
verhindert wird, dass das Fluid in dem Schlauch stoßweise
fließt.
Während diese Erfindung in Verbindung mit dem beschrieben
worden ist, was gegenwärtig als am meisten praktikable und
bevorzugte Ausführungsform angesehen wird, ist es
selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf die
offenbarten Ausführungsformen begrenzt ist, sondern dass es
im Gegenteil beabsichtigt ist, verschiedene Veränderungen und
äquivalente Anordnungen in den Geist und den Bereich der
anliegenden Ansprüche aufzunehmen.
Claims (13)
1. Hochdruckschlauch zum Verbinden eines flussabwärts
liegenden Rohrs mit einem flussaufwärts liegenden Rohr,
wobei der Hochdruckschlauch umfasst:
ein Gummirohr; und
ein Schwingungsdämpfungselement, das in dem Gummirohr angeordnet ist, wobei ein Ende des Dämpfungselements mittels eines Rings an einem flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs befestigt ist.
ein Gummirohr; und
ein Schwingungsdämpfungselement, das in dem Gummirohr angeordnet ist, wobei ein Ende des Dämpfungselements mittels eines Rings an einem flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs befestigt ist.
2. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1, wobei der Ring fest
in ein Stahlrohr eingepasst ist, das mit dem
flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs verbunden
ist.
3. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1, wobei das
Schwingungsdämpfungselement in einer Rohrgestalt geformt
ist, die durch spiralförmiges Wickeln eines
Plastikstreifens definiert wird.
4. Hochdruckschlauch nach Anspruch 3, wobei der
Plastikstreifen in Breitenrichtung eine Stufe aufweist,
so dass eine Lücke zwischen überlappenden Abschnitten
des Streifens entsteht, während der Plastikstreifen
gewickelt wird.
5. Hochdruckschlauch nach Anspruch 1, wobei das
Schwingungsdämpfungselement ein inneres und ein äußeres
Rohr umfasst, die jeweils eine Vielzahl von Öffnungen
aufweisen.
6. Hochdruckschlauch nach Anspruch 5, wobei die Öffnungen
des inneren und des äußeren Rohrs abwechselnd
miteinander in Längsrichtung ausgeformt sind.
7. Hochdruckschlauch zum Verbinden eines flussabwärts
liegenden Rohrs mit einem flussaufwärts liegenden Rohr,
wobei der Hochdruckschlauch umfasst:
ein Gummirohr; und
ein Schwingungsdämpfungselement zum Dämpfen von Schwingungen, die durch das Fließen eines Fluids entlang des Gummirohrs entstehen, wobei das Schwingungsdämpfungselement einen Durchlauf des Gummirohrs in einen inneren und einen äußeren Kanal teilt, so dass das Fluid, das entlang des äußeren Kanals fließt, in den inneren Kanal durch eine Lücke gedrückt wird, die an dem Schwingungsdämpfungselement ausgeformt ist.
ein Gummirohr; und
ein Schwingungsdämpfungselement zum Dämpfen von Schwingungen, die durch das Fließen eines Fluids entlang des Gummirohrs entstehen, wobei das Schwingungsdämpfungselement einen Durchlauf des Gummirohrs in einen inneren und einen äußeren Kanal teilt, so dass das Fluid, das entlang des äußeren Kanals fließt, in den inneren Kanal durch eine Lücke gedrückt wird, die an dem Schwingungsdämpfungselement ausgeformt ist.
8. Hochdruckschlauch nach Anspruch 7, wobei ein
Schwingungsdämpfungselement in dem Gummirohr angeordnet
ist, wobei ein Ende des Dämpfungselements mittels eines
Rings an einem flussabwärts liegenden Ende des
Gummirohrs befestigt ist.
9. Hochdruckschlauch nach Anspruch 8, wobei der Ring fest
in ein Stahlrohr eingepasst ist, das mit dem
flussabwärts liegenden Ende des Gummirohrs verbunden
ist.
10. Hochdruckschlauch nach Anspruch 7, wobei das
Schwingungsdämpfungselement in einer Rohrgestalt geformt
ist, die durch spiralartiges Wickeln eines
Plastikstreifens definiert wird.
11. Hochdruckschlauch nach Anspruch 10, wobei der
Plastikstreifen in Breitenrichtung eine Stufe aufweist,
so dass eine Lücke zwischen überlappenden Abschnitten
des Streifens entsteht, während der Plastikstreifen
aufgewickelt wird.
12. Hochdruckschlauch nach Anspruch 7, wobei das
Schwingungsdämpfungselement ein inneres und ein äußeres
Rohr aufweist, die jeweils eine Vielzahl von Öffnungen
haben.
13. Hochdruckschlauch nach Anspruch 12, wobei die Öffnungen
des inneren und des äußeren Rohrs abwechselnd
miteinander in Längsrichtung ausgeformt sind.
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