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Die
Erfindung betrifft einen Kraftstoffverteiler nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Die
DE 196 07 521 C1 offenbart
einen Kraftstoffverteiler für
eine Diesel-Brennkraftmaschine mit einem Common-Rail-System. Der
dort offenbarte Kraftstoffverteiler verfügt über ein Verteilerrohr mit einer
relativ dicken Wand, wobei die Wand des Verteilerrohrs einen Hohlraum
umschließt,
der einen Druckspeicher des Common-Rail-Systems bildet. In das Verteilerrohr
sind mehrere Anschlussbohrungen integriert, die sich in radialer
Richtung des Verteilerrohrs erstrecken und die Wand des Verteilerrohrs durchdringen,
wobei die Anschlussbohrungen in den Hohlraum des Verteilerrohrs
münden.
Weiterhin umfasst der dort offenbarte Kraftstoffverteiler mehrere als
Gewindebuchsen ausgebildete Anschlusselemente für Abzweigrohre, wobei in die
Anschlusselemente jeweils eine Innenbohrung integriert ist, welche
die entsprechende Abzweigbohrung des Verteilerrohrs ergänzen. Jedes
der Anschlusselemente greift mit einem stirnseitigen Ende in eine
Ausnehmung in der Wand des Verteilerrohrs ein und ist mit der Wand
des Verteilerrohrs durch Schweißen
fest verbunden. Nach der
DE
196 07 521 C1 ist jedes Anschlusselement an das Verteilerrohr
stumpf angeschweißt,
nämlich
derart, dass Verbindungsflächen zwischen
den Anschlusselementen und dem Verteilerrohr senkrecht zur jeweiligen
Anschlussbohrung des Verteilerrohrs verlaufen. Die Verbindungsfläche fällt dabei
mit einer zwischen dem jeweiligen Anschlusselement und dem Verteilerrohr
ausgebildeten Dichtfläche
zusammen. Beim Verbinden der Anschlusselemente mit dem Verteilerrohr
durch Schweißen
können
sich verfahrensbedingt Schweißspritzer
ausbilden, welche bei dem Kraftstoffverteiler gemäß
DE 196 07 521 C2 in
den Bereich der Dichtfläche
zwischen Anschlusselement und Verteilerrohr gelangen und so die
Dichtfläche
beschädigen
können.
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Die
EP 0 866 221 B1 offenbart
einen weiteren aus dem Stand der Technik bekannten Kraftstoffverteiler
für eine
Diesel-Brennkraftmaschine,
wobei auch der dort offenbarte Kraftstoffverteiler ein Verteilerrohr
und mehrere mit dem Verteilerrohr verbundene Anschlusselemente umfasst.
In die als Anschlussnippel ausgebildeten Anschlusselemente ist eine
Pressschraube mit einer in der Pressschraube geführten Druckleitung eindrehbar,
wobei ein Stauchkopf der Druckleitung in eine in die Wand des Verteilerrohrs
eingebrachte Anschlussbohrung hineinragt. Das Anschlusselement umgibt
den Stauchkopf der Druckleitung in Form eines Ringes, wodurch vermieden
werden kann, dass beim Anschweißen
eines Anschlusselements an das Verteilerrohr Schweißspritzer
in den Bereich einer Dichtfläche
zwischen dem Stauchkopf und dem Verteilerrohr gelangen. Der Kraftstoffverteiler
gemäß
EP 0 866 221 B1 ist
jedoch in seiner Herstellung aufwendig und teuer.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde,
einen neuartigen Kraftstoffverteiler zu schaffen.
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Dieses
Problem wird dadurch gelöst,
dass der eingangs genannte Kraftstoffverteiler durch die Merkmale
des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 weitergebildet ist.
Erfindungsgemäß greift das
stirnseitige Ende des oder jedes Anschlusselements in die entsprechende
Ausnehmung in der Wand des Verteilerrohrs formschlüssig ein,
und zwar unter Ausbildung einer Verbindungsfläche, die gegenüber einer
senkrecht zur Axialrichtung der jeweiligen Anschlussbohrung sowie
Innenbohrung verlaufenden Ebene geneigt ist, wobei das oder jedes
Anschlusselement mit der wand des Verteilerrohrs im Bereich der
Verbindungsfläche
verbunden ist.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung greift jedes Anschlusselement
des erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers
mit einem stirnseitigen Ende in eine Ausnehmung in der Wand des
Verteilerrohrs formschlüssig
ein, und zwar derart, dass eine Verbindungsfläche, im Bereich derer das jeweilige
Anschlusselement mit dem Verteilerrohr verbunden wird, gegenüber der
senkrecht zur Axialrichtung der entsprechenden Anschlussbohrung
verlaufenden Ebene geneigt ist. Hierdurch kann vermieden werden,
dass beim Verbinden der Anschlusselemente mit dem Verteilerrohr
Schweißspritzer
in den Bereich einer Dichtfläche
zwischen dem Anschlusselement und dem Verteilerrohr gelangen. Bei
dem erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
besteht demnach keine Gefahr, dass beim Verbinden eines Anschlusselements
mit dem Verteilerrohr eine Dichtfläche zwischen denselben beschädigt wird.
Weiterhin zeichnet sich der erfindungsgemäße Kraftstoffverteiler durch einen
konstruktiv einfachen Aufbau aus, so dass derselbe relativ kostengünstig hergestellt
werden kann.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 einen
schematisierten sowie ausschnittsweisen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
nach einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 einen
schematisierten sowie ausschnittsweisen Querschnitt durch einen
erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
nach einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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3a–3d verschiedene
Ausführungsformen
von Anschlusselementen für
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
in perspektivischer Seitenansicht;
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4a–4d verschiedene
Ausführungsformen
von Anschlusselementen für
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
in Draufsicht;
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5a–5e verschiedene
Ausführungsformen
von Anschlusselementen für
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
in Seitenansicht;
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6 eine
weitere Ausführungsform
eines Anschlusselements für
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler
in Seitenansicht; und
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7a–7c Draufsichten
auf weitere Anschlusselemente für
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben.
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1 zeigt
einen erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler 10 im
Längsschnitt
durch ein Verteilerrohr 11 desselben, wobei das Verteilerrohr 11 eine Wand 12 umfasst,
die einen Hohlraum 13 des Verteilerrohrs 11 umschließt, wobei
der Hohlraum 13 einen Druckspeicher bildet. Eine Längsmittelachse
des Verteilerrohrs 11 des erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers 10 ist
in 1 mit der Bezugsziffer 14 gekennzeichnet.
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Innerhalb
des in 1 gezeigten Ausschnitts aus dem Verteilerrohr 11 ist
in die Wand 12 desselben eine Anschlussbohrung 15 eingebracht, wobei
sich die Anschlussbohrung 15 in radialer Richtung des Verteilerrohrs 11 erstreckt
und die Wand 12 desselben durchdringt, also in den Hohlraum 13 mündet. Im
Bereich der Anschlussbohrung 15 greift an der Wand 12 des
Verteilerrohrs 11 ein Anschlusselement 16 an,
wobei das Anschlusselement 16 eine Innenbohrung 17 umfasst,
welche die Anschlussbohrung 15 fortsetzt. Wie 1 entnommen
werden kann, verfügt
das Anschlusselement 16 über ein Gewinde, insbesondere
einem Außengewinde 18,
an welchem ein Abzweigrohr mit dem Anschlusselement 16 verschraubt
werden kann.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung greift das Anschlusselement 16 mit
einem stirnseitigen Ende 19 in eine Ausnehmung 20 in
der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 formschlüssig ein.
Dabei greift das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16 derart
formschlüssig
in die Ausnehmung 20 in der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 ein,
dass eine Verbindungsfläche 21 zwischen
dem Anschlusselement 16 und dem Verteilerrohr 11 ausgebildet
wird, die gegenüber
einer senkrecht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 bzw.
Innenbohrung 17 verlaufenden Ebene 22 um einen
Winkel α geneigt
ist. Im Bereich dieser Verbindungsfläche 21 ist das in 1 dargestellte
Anschlusselement 16 mit dem Verteilerrohr 11 durch
Schweißen
fest verbunden.
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Im
in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Verbindungsfläche 21 gegenüber der
senkrecht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 verlaufenden
Ebene 22 bezogen auf die Längsmittelachse 14 des
Verteilerrohrs 11 nach außen geneigt. Der Winkel α, den die
Verbindungsfläche 21 mit
der senkrecht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 verlaufenden
Ebene 22 einschließt,
beträgt
maximal 90°,
im Ausführungsbeispiel
der 1 in etwa 45°.
Bedingt dadurch, dass das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16 formschlüssig in
die Ausnehmung 20 in der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 eingreift,
sind das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16 sowie
die Ausnehmung 20 in der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 komplementär konturiert.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 1 berührt das
stirnseitige Ende 19 das Anschlusselement 16 die
Wand 12 des Verteilerrohrs 11 im Bereich der Verbindungsfläche 21.
In dem Abschnitt, in welchem das stirnseitige Ende 19 des
Anschlusselements 16 jedoch parallel zur Ebene 22 und
damit senkrecht zur Anschlussbohrung 15 verläuft, ist
das stirnseitige Ende 19 von der Wand 12 im Bereich
der Ausnehmung 20 beabstandet. Dieser Abstand ist in 1 durch
das Bezugszeichen d dargestellt.
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2 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilers 10,
wobei der Kraftstoffverteiler 10 der 2 in
einem senkrecht zur Längsmittelachse 14 verlaufenden
Querschnitt dargestellt ist. Da das Ausführungsbeispiel der 2 im
Wesentlichen dem Ausführungsbeispiel der 1 entspricht,
werden zur Vermeidung unnötiger
Widerholungen für
gleiche Baugruppen gleiche Bezugsziffern verwendet und es wird nachfolgend nur
auf die Details eingegangen, durch die sich das Ausführungsbeispiel
der 2 vom Ausführungsbeispiel
der 1 unterscheidet.
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Im
Ausführungsbeispiel
der 2 schließen die
Verbindungsfläche 21 zwischen
dem Anschlusselement 16 und dem Verteilerrohr 11 sowie
die senk-recht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 verlaufende
Ebene 22 einen Winkel α von
90° ein, wobei
die Verbindungsfläche 21 im
Ausführungsbeispiel
der 2 analog zum Ausführungsbeispiel der 1 gegenüber der
Ebene 22 bezogen auf die Längsmittelachse 14 des
Verteilerrohrs 11 nach außen geneigt ist.
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Neben
der Größe des Winkels α zwischen der
Verbindungsfläche 21 und
der senkrecht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 verlaufenden Ebene 22 besteht
ein weiterer Unterschied zwischen den Ausführungsbeispielen der 1 und 2 darin,
dass beim Ausführungsbeispiel
der 2 das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16,
welches parallel zur Ebene 22 verläuft, die Wand 12 des Verteilerrohrs 11 im
Bereich der Ausnehmung 20 unter Ausbildung einer Dichtfläche berührt. Die
Dichtfläche
fällt dabei
mit der Ebene 22 zusammen, so dass im Ausführungsbeispiel
der 2 die Dichtfläche und
die Verbindungsfläche 21 den
Winkel α von
90° einschließen.
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Wie
bereits erwähnt,
ist das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16 komplementär zur Ausnehmung 20 in
der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 konturiert,
und zwar derart, dass das stirnseitige Ende 19 der Anschlusselemente 16 formschlüssig in die
Ausnehmung 20 in der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 unter
Ausbildung der geneigten Verbindungsfläche 21 eingreift. 3a bis 3d sowie 4a bis 4d zeigen
verschiedene Möglichkeiten
zur Konturierung des stirnseitigen Endes 19 eines Anschlusselements 16,
wobei in 3a das stirnseitige Ende 19 polyederförmig, nämlich prismaförmig, konturiert
ist. In 3b ist das stirnseitige Ende 19 gewölbt konturiert,
nämlich
kegelstumpfförmig.
Im Ausführungsbeispiel
der 3c ist das stirnseitige Ende 19 des Anschlusselements 16 teilzylinderförmig konturiert,
im Ausführungsbeispiel
der 3d hingegen kugelabschnittförmig.
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4a bis 4d zeigen
weitere Ausführungsformen
von Anschlusselementen 16 in Draufsicht, wobei die Ausführungsvariante
der 4b als rotations-symmetrisches Bauteil ausgeführt ist.
Bei der Draufsicht gemäß 4b kann
es sich z. B. um die in 3b und 3d dargestellten
Anschlusselemente 16 handeln. Bei dem Anschlusselement 16 der 4a kann
es sich um die Anschlusselemente der 3a und 3c handeln.
In 4c ist die Grundfläche des stirnseitigen Endes 19 quadratisch konturiert.
Die Grundfläche
des stirnseitigen Endes 19 des Anschlusselements 16 gemäß 4d hingegen
ist oval konturiert.
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Wie
bereits erwähnt,
ist in den Ausführungsbeispielen
der 1 und 2 die Verbindungsfläche 21 jeweils
gegenüber
der senkrecht zur Anschlussbohrung 15 verlaufenden Ebene 22 bzw.
gegenüber
der Dichtfläche
zwischen dem Anschlusselement 16 und dem Verteilerrohr 11 nach
außen
geneigt. Dies gilt auch für
die in den 5a bis 5c gezeigten
Varianten von Anschlusselementen 16, wobei im Ausführungsbeispiel
der 5a das stirnseitige Ende 19 polyederförmig, im
Ausführungsbeispiel
der 5b kugel-schichtförmig und im Ausführungsbeispiel
der 5c quaderförmig
konturiert ist.
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Demgegenüber zeigen 5d und 5e Anschlusselemente 16,
bei welchen die Verbindungsflächen 21 zwischen
dem stirnseitigen Ende 19 des Anschlusselements 16 und
der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 gegenüber der
Ebene 22, die senkrecht zur Axialrichtung der Anschlussbohrung 15 verläuft, bzw.
gegenüber
der Dichtfläche
zwischen Anschlusselement 16 und Verteilerrohr 11 nach
innen geneigt ist. Die nach innen geneigten Winkel sind in 5d und 5e durch
das Bezugszeichen β gekennzeichnet.
In 5d ist das stirnseitige Ende 19 polyederförmig konturiert,
in 5e hingegen zumindest abschnittsweise gewölbt.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass
das stirnseitige Ende 19 eines Anschlusselements 16 nicht
nur formschlüssig in
die Ausnehmung 20 in der Wand 12 des Verteilerrohrs 11 eingreift,
sondern vielmehr auch kraftschlüssig.
So zeigt 6 ein Anschlusselement 16 für einen
erfindungsgemäßen Kraftstoffverteiler 10 bei welchem
dem stirnseitigen Ende 19 ein Abschnitt 24 zugeordnet
ist, der unter Ausbildung einer Presspassung in eine entsprechend
konturierte Ausnehmung 20 in der Wand 12 eines
Verteilerrohrs 11 eingebracht werden kann.
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Vorzugsweise
wird ein Anschlusselement 16 mit dem Verteilerrohr 11 des
Kraftstoffverteilers 10 im Bereich der Verbindungsfläche 21 komplett
umlaufend durch Verschweißen
verbunden. Wie 7a, 7b und 7c entnommen
werden kann, ist es jedoch auch möglich, das Anschlusselement 16 im Bereich
der Verbindungsfläche 21 lediglich
abschnittsweise mit dem Verteilerrohr 11 zu verbinden, wobei
in 7a bis 7c die
Abschnitte 25 der Verbindungsfläche 21, im Bereich
derer das Anschlusselement 16 mit dem Verteilerrohr 11 verbunden
ist, in dickerer Linienführung
dargestellt sind.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird demnach ein Kraftstoffverteiler
vorgeschlagen, bei welchem Anschlusselemente mit einem Verteilerrohr
des Kraftstoffverteilers konstruktiv einfach verbunden werden können, ohne
dass die Gefahr von Beschädigungen
einer Dichtfläche
zwischen dem Anschlusselement und dem Verteilerrohr beim Verbinden
der Bauteile durch insbesondere Verschweißen besteht. Der erfindungsgemäße Kraftstoffverteiler
findet bevorzugt Verwendung bei Diesel-Brennkraftmaschinen mit einem Common-Rail-System.