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Stand der Technik
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Bei
Verbrennungskraftmaschinen, so zum Beispiel selbstzündenden
Verbrennungskraftmaschinen dargestellten Kraftstoffeinspritzsystemen,
kommen heute unter anderem Hochdruckspeichereinspritzsysteme (Common-Rail)
zum Einsatz. Das Hochdruckspeichereinspritzsystem umfasst eine Hochdruckförderpumpe,
mit der in einem Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail)
ein Systemdruckniveau aufgebaut und erhalten wird. Über
mehrere am Hochdruckspeicherkörper angeschlossene Kraftstoffinjektoren,
die mit dem Hochdruckspeicherkörper (Common-Rail) über
Hochdruckleitungen in Verbindung stehen, wird Kraftstoff in die
Brennräume der selbstzündenden Verbrennungskraftmaschine
eingespritzt. Von den Kraftstoffinjektoren wird Leckage und abgesteuerte
Menge über ein Rücklaufsystem in der Regel in
den Tank des Kraftstoffeinspritzsystems zurückgefördert,
von wo es, eventuell unter Zwischenschaltung einer Elektrokraftstoffpumpe,
dem Hochdruckförderaggregat erneut zugeleitet wird.
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Der
Hochdruckspeicherkörper wird bislang aus einem bis auf
die Gewindeanschlüsse stabförmigen Rohling, welcher
ein Ur- oder Umformteil darstellt, durch spanende Bearbeitung hergestellt.
Im Bereich von Verschneidungen von einer in den stabförmigen
Rohling eingebrachten Tieflochbohrung, welche das Kraftstoffvolumen
innerhalb des Hochdruckspeicherkörpers definiert, und den
Radialbohrungen in der Wand des Hochdruckspeicherkörpers zu
den einzelnen Hochdruckanschlüssen treten im Betrieb unter
Druckbelastung des Hochdruckspeicherkörpers die maximalen
Spannungen auf. Diese Verschneidungen stellen die versagensrelevante Stelle
dar und bestimmen die Festigkeit und damit die Auslegung des Hochdruckspeicherkörpers
(Common-Rail) wesentlich. Eine Reduzierung der Spannungsbelastung
im Bereich der Verschneidungsstellen der Tieflochbohrung mit den
einzelnen Radialbohrungen zu den Hochdruckanschlüssen kann durch
eine Vergrößerung des Außendurchmessers des
Hochdruckspeicherkörpers unter Beibehaltung des Innendurchmessers
des Hochdruckspeicherkörpers erreicht werden. Diese Reduzierung
der Spannungsbelastung in den Verschneidungsbereichen nähert
sich jedoch asymptotisch einem Grenzwert. Der mit dieser Lösung
einhergehende Material- und Gewichtsaufwand wäre unverhältnismäßig
groß.
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Zur
Verbesserung der Hochdruckfestigkeit von Hochdruckspeicherkörpern
ist aus
DE 199 48 338
A1 ein Verfahren zur Bearbeitung eines Kraftstoffhochdruckspeichers,
ein Kraftstoffhochdruckspeicher mit Anschlussstutzen sowie die Anwendung des
Verfahrens zur Bearbeitung bekannt. Das Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem
gemäß
DE
199 48 338 A1 umfasst einen Grundkörper, der mit
mehreren Anschlussöffnungen ausgestattet ist. Der Grundkörper
wird im Bereich der Anschlussöffnungen verformt. Im Bereich
der Anschlussöffnungen ist jeweils eine Durchgangsbohrung
vorgesehen, die zwei Abschnitte mit unterschiedlich großen
Innendurchmessern aufweist. Die Anschlussstutzen sind derart gestaltet,
dass der Außendurchmesser des Anschlussstutzens an seinem
zu dem Kraftstoffhochdruckspeicher gewandten Ende im Wesentlichen dem
Innendurchmesser des Abschnitts der Durchgangsbohrung in dem Kraftstoffhochdruckspeicher mit
dem größeren Durchmesser entspricht.
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Aus
DE 199 36 533 A1 ist
ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt, der insbesondere zum Einsatz
für ein Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
geeignet ist. Der Kraftstoffhochdruckspeicher umfasst einen rohrförmigen Grundkörper,
der eine in Längsrichtung verlaufende Sacklochbohrung und
mehrere Anschlüsse aufweist. Um die Hochdruckfestigkeit
des Kraftstoffhochdruckspeichers zu verbessern und dessen Lebensdauer zu
verlängern, ist in dem geschlossenen Ende der Sacklochbohrung
ein Verschlussstopfen angeordnet.
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DE 39 32 672 A1 bezieht
sich auf einen Rohling zur Herstellung eines Kraftstoffzufuhrverteilers für
eine Einspritzanlage eines Motors. In einem rohrförmigen
Teil ist ein axialer Kraftstoffdurchgang gebildet. Mehrere Hülsen
stehen seitlich von dem rohrförmigen Teil ab. Jede Hülse
steht mit dem axialen Kraftstoffdurchgang in Verbindung und bildet
in ihrem Inneren einen Sitz für ein Kraftstoffdosier- und
Zerstäubungsventil. Ein Ansatz erstreckt sich in Radialrichtung
an dem einen Ende des rohrförmigen Teiles und bildet einen
Sitz für einen Druckregler. Es sind zwei Sacklöcher
vorgesehen, deren Achse jeweils senkrecht zu dem axialen Kraftstoffdurchgang
steht. Der Rohling wird aus geschmolzenem Metall im Wege des Spritzgussverfahrens
hergestellt.
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DE 199 45 316 A1 bezieht
sich auf einen Kraftstoffhochdruckspeicher, dessen Innenraum bezogen
auf die Längsachse des Grundkörpers exzentrisch
im Grundkörper angeordnet ist. Die Hochdruckfestigkeit
des Kraftstoffhochdruckspeichers wird primär durch die
Verschneidungen zwischen den Anschlussöffnungen und dem
Grundkörper beschränkt. Auf die Übergänge
zwischen den Anschlussöffnungen für die Hochdruckleitungen
zu den einzelnen, mit unter Systemdruck stehendem Kraftstoff zu
versorgenden Kraftstoffinjektoren und den Grundkörper wirken
im Betrieb die höchsten Kräfte. Durch eine Relativverschiebung
des Innenraumes in einer ersten Ebene des Grundkörpers
wird der bruchgefährdete Übergangsbereich der
Verschneidungen entlastet beziehungsweise stabilisiert, so dass
sich eine Steigerung der Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers
durch die Lösung gemäß
DE 199 45 316 A1 erreichen
lässt. In einer besonderen Ausführungsform des
Kraftstoffhochdruckspeichers gemäß
DE 199 45 316 A1 ist der
Grundkörper im Querschnitt mit einer im Wesentlichen ellipsenförmigen
Außenkontur versehen, wobei die Anschlussöffnungen
in Längsrichtung der Hauptachse der Ellipse angeordnet
sind. Die im Wesentlichen ellipsenförmig ausgebildete Außenkontur
führt unter Hochdruckbeaufschlagung des Innenraumes des
rohrförmigen Grundkörpers dazu, dass sich der
Innenraum des rohrförmigen Grundkörpers quer zur
Hauptachse der Ellipse ausdehnt. Die daraus resultierenden Dehnungen
im Grundkörper sorgen dafür, dass der bruchgefährdete
Bereich der Verschneidungen entlastet wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird
vorgeschlagen, die Geometrie des Hochdruckspeicherkörpers
(Common-Rail) derart zu modifizieren, dass durch eine Vergrößerung
der in axiale Richtung wirksamen Längsdehnung eine Verjüngung
des Außendurchmessers zwischen den einzelnen Hochdruckanschlüssen
in Kombination mit einer lokal vorgenommenen Verringerung der Querdehnung
durch eine Materialreduktion auf der Seite des Hochdruckspeicherkörpers,
die der jeweiligen Verschneidungsstelle gegenüberliegt,
eine gleichmäßigere Spannungsverteilung im Bereich
der Verschneidung erreicht wird. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung kann in vorteilhafter Weise erreicht werden, dass
bei gleichen Anwendungsfällen, d. h. bei einem gleichen zu
erzeugenden Systemdruck, ein Material mit geringer Festigkeit verwendet
werden kann. Dies bietet die Möglichkeit, die Kosten dadurch
zu reduzieren, indem nun bei Anwendung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Lösung ein kostengünstigeres Material eingesetzt
werden kann sowie reduzierte Anforderungen an die Zerspanung im
Bereich der Verschneidungsstelle zu richten sind. Dort können
andere Oberflächengüten und Rauigkeitswerte zugelassen werden.
Andererseits bietet die erfindungsgemäß vorgeschlagene
Lösung unter Beibehaltung des gewählten Werkstoffes
und bei ansonsten gleichen Betriebsbedingungen aufgrund der Verbesserung
der Hochdruckfestigkeit die Möglichkeit, das Systemdruckniveau
zu erhöhen.
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Durch
die Verjüngung des Außendurchmessers des im Wesentlichen
ein rohrförmiges Aussehen aufweisenden Hochdruckspeicherkörpers
kann in vorteilhafter Weise gleichzeitig zur Spannungsreduzierung
auch der Materialaufwand und damit das Gewicht des Hochdruckspeicherkörpers
erheblich reduziert werden. Dies führt einerseits bei erhöhter
Hochdruckfestigkeit zu einem geringeren Gewicht des Hochdruckspeicherkörpers,
andererseits wird die Menge des eingesetzten Materials reduziert,
was in Großserienfertigung zu einer nicht unbedeutenden Senkung
der Materialkosten beiträgt.
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Der
erfindungsgemäß vorgeschlagene, im Wesentlichen
rohrförmige Hochdruckspeicherkörper weist in einstückiger
Form Hochdruckanschlüsse und zwischen diesen einen verjüngt
ausgebildeten Außendurchmesser auf. Ein geeignetes Durchmesserverhältnis
d/D liegt im Bereich zwischen 0,4 und 0,75, wobei D den Durchmesser
des Hochdruckspeicherkörpers ohne Verjüngung bezeichnet
und d den Durchmesser des Hochdruckspeicherkörpers an der Verjüngung.
Eine Breite b der Dome im Bereich der in der zylinderförmigen
Grundform des Hochdruckspeicherkörpers verbleibenden Abschnitte
im Bereich der Hochdruckanschlüsse liegt zwischen 0,6 und
0,85 bezogen auf den Durchmesser der zylindrischen Grundform, d.
h. den Durchmesser D. Ein Übergangsradius r von der Außenmantelfläche
zur domförmigen Erhebung im Bereich der Hochdruckanschlüsse
wird so ausgebildet, dass dieser kleiner ist als die Differenz von
d, des Durchmessers des Grundkörpers an der Verjüngungsstelle,
und D, des ursprünglichen Durchmessers des Hochdruckspeicherkörpers,
d. h. r < (D – d).
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Der
in der Grundform im Wesentlichen zylinderformig ausgebildete Hochdruckspeicherkörper weist
in einstückiger Form an der der Bohrungsverschneidung gegenüberliegenden
Zylinderhälfte Abflachungen auf. Diese Abflachungen dienen
dem Ziel, die Biegefestigkeit des Querschnitts an der der Bohrungsverschneidung
direkt gegenüberliegenden Seite zu reduzieren.
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In
besonders vorteilhafter Ausführung wird eine ebene Abflachung
ausgebildet, die der Verjüngungsdurchmesser berührt
und der kreisrunde Übergang vom Verjüngungsdurchmesser
auf den Grundkörperdurchmesser in der Symmetrieebene.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Anhand
der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben.
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Es
zeigt:
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1 einen
aus dem Stand der Technik bekannter Hochdruckspeicherkörper,
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2 die
Draufsicht auf den erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Speicherkörper in perspektivischer Wiedergabe,
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3 eine
schematische Wiedergabe der spannungsoptimierten Außengeometrie
in Seitenansicht,
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4 eine
Schnittdarstellung der optimierten Außengeometrie,
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5 eine
Ausführungsform zur Reduktion der Biegesteifigkeit an der
der Verschneidungsstelle zwischen Querbohrung und Hohlraum des Hochdruckspeicherkörpers
gegenüberliegenden Seite,
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6.1, 6.2 und 6.3 Ausführungsvarianten einer Abflachung
zur Reduktion der Biegesteifigkeit des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers.
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Der
Darstellung gemäß 1 ist ein
Hochdruckspeicherkörper gemäß des Standes
der Technik zu entnehmen.
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1 zeigt
einen Hochdruckspeicherkörper 10, an dessen Mantelfläche 14 eine
Anzahl von Domen 12 ausgebildet ist. Die Dome 12 stellen
jeweils Hochdruckanschlüsse 28 dar, an denen in 1 nicht
dargestellte Hochdruckleitungen angeschlossen werden, über
welche der im Hochdruckspeicherkörper 10 erzeugte
Systemdruck an in 1 ebenfalls nicht dargestellten
Kraftstoffinjektoren eines Hochdruckspeichereinspritzsystems (Common-Rail) anliegt.
An den Stirnseiten des rohrförmig ausgebildeten Hochdruckspeicherkörpers 10 befindet
sich einerseits ein Druckregelventil 16 und an der gegenüberliegenden
Stirnseite ein durch Bezugszeichen 18 kenntlich gemachter
Stopfen. Entlang seiner gesamten Länge 22 weist
der Hochdruckspeicherkörper 10 einen konstanten
Außendurchmesser 20 auf. Seitlich an der Mantelfläche 14 sind
mehrere Befestigungspunkte 24 vorgesehen, mit denen der
Hochdruckspeicherkörper 10 im Zylinderkopfbereich
der mit Kraftstoff zu versorgenden Verbrennungskraftmaschine befestigt
wird. Jeder der Befestigungspunkte 24 umfasst eine Bohrung 26;
die Dome 12 an der Mantelfläche 14 des
Hochdruckspeicherkörpers 10 gemäß des
Standes der Technik dienen als Hochdruckanschlüsse 28 und
umfassen in der Regel einen Gewindeabschnitt.
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Ausführungsformen
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2 zeigt
eine Ausführungsform des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörpers mit Bereichen, die in verjüngtem
Durchmesser gegenüber einer Grundform ausgebildet sind.
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2 ist
entnehmbar, dass der dort in perspektivischer Ansicht wiedergegebene
Hochdruckspeicherkörper 10 (Common-Rail) an seiner
Mantelfläche 14 ebenfalls mit einer Anzahl von
Domen 12, die als Hochdruckanschlüsse 28 dienen,
versehen ist. Analog zum in 1 dargestellten
Hochdruckspeicherkörper 10 umfasst der in 2 dargestellte erfindungsgemäß vorgeschlagene
Hochdruckspeicherkörper 10 an seinen Stirnseiten
das Regelventil beziehungsweise den Stopfen 18.
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Im
Unterschied zum in 1 dargestellten Hochdruckspeicherkörper 10 befinden
sich am erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 zwischen
einzelnen Hochdruckanschlüssen 28 Abschnitte 42,
in denen der Hochdruckspeicherkörper 10 mit einem
verjüngten Durchmesser 46 ausgebildet ist, auf
den die Mantelfläche 14 im Vergleich zum Durchmesser 44 einer
Grundform 40, die der Zylinderform 52 entspricht,
zurückspringt.
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Das
geeignete Durchmesserverhältnis der Durchmesser 46 zu 44 liegt
zwischen 0,4 und 0,75. Durch die Verjüngungsabschnitte 42,
die sich am Hochdruckspeicherkörper 10 in axialer
Richtung zwischen den Hochdruckanschlüssen 28 erstrecken, kann
eine Vergrößerung einer Längsdehnung 60, vergleiche
Darstellung gemäß 3, erreicht
werden, in Kombination mit einer lokalen Verringerung einer Querdehnung
durch Materialreduktion auf der Seite des Hochdruckspeicherkörpers 10,
der einer Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegt,
wie in 4 dargestellt. Dies bietet den Vorteil, dass bei gleichem
Anwendungsfall, so zum Beispiel bei gleichem Systemdruck, ein Material
mit geringerer Festigkeit als Werkstoff für den Hochdruckspeicherkörper 10 eingesetzt
werden kann, so dass die Kosten durch Wahl des kostengünstigeren
Materials oder reduzierter Anforderungen im Bereich der Verschneidungsstelle 56 reduziert
werden können. Andererseits kann beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörper 10 eine
Drucksteigerung in Bezug auf den Systemdruck erreicht werden, wenn das
Material beibehalten wird und nur die Außengeometrie des
Hochdruckspeicherkörpers 10, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen,
verändert wird.
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3 zeigt
eine Darstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörpers im Bereich eines Doms für
einen Hochdruckanschluss.
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Aus 3 geht
hervor, dass die Verschneidungsstelle 56 von einer Querbohrung 58,
die den Dom 12 durchzieht, mit dem als Längsbohrung
gefertigten Hohlraum 54 des in Zylinderform 52 gefertigten Hochdruckspeichers 10 entsteht.
An der Mantelfläche 14 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erhebt
sich der Dom 12 im Übergangsradius 50.
Eine Breite, in welcher die Dome 12 samt Hochdruckanschlüssen 28 an
der Mantelfläche 14 des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeichers 10 ausgeführt sind, ist durch
Bezugszeichen 48 bezeichnet.
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An
der dem Hochdruckanschluss 28 gegenüberliegenden
Seite 68 wird, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen,
eine Abflachung 64 ausgebildet. Dadurch ergibt sich aufgrund
der erhaltenen Einschnürstellen eine reduzierte Umfangsdehnung
im Verschneidungsbereich 56. Die Breite 48, in
der die in der zylinderförmigen Grundform 40, 52 verbleibenden
Abschnitte des Hochdruckspeicherkörpers 10, insbesondere
im Bereich der Hochdruckanschlüsse 28 ausgeführt
werden, liegt zwischen 0,6 und 0,85, bezogen auf den Durchmesser
der Grundform 44. Der Übergangsradius 50 von
der Grundform 40, d. h. der Zylinderform 52 auf
die Abschnitte 42, die in verjüngtem Außendurchmesser 46 ausgebildet
sind, ist bevorzugt kleiner gewählt als die Differenz der Durchmesser
des Grundkörpers, d. h. des Durchmessers 44, und
dem Durchmesser der verjüngten Abschnitte 42,
d. h. dem Durchmesser 46.
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Der
Darstellung gemäß 4 ist ein
Querschnitt durch den erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckkörper im Bereich eines Hochdruckanschlusses zu
entnehmen.
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Wie
bereits in Zusammenhang mit 3 erläutert,
entsteht an der Schnittstelle der Querbohrung 48 mit dem
den Hochdruckspeicherkörper 10 in axialer Richtung
durchziehenden Hohlraum 54 die Verschneidungsstelle 56,
welche die kritischste Bauteilstelle darstellt. Die Querbohrung 78 erstreckt
sich durch den Dom 12, an dessen Außenseite der
Gewindeabschnitt 58 verläuft. An diesem wird die
am Hochdruckanschluss 28 anzuschließende Kraftstoffhochdruckleitung
mit dem Hochdruckspeicherkörper 10 verbunden.
An der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden
Seite, d. h. im Bereich des Bodens 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10,
weist dieser eine Abflachung 64 auf. Durch diese wird die Biegesteifigkeit
des Querschnittes des Hochdruckspeicherkörpers 10 an
der der Verschneidungsstelle 56 direkt gegenüberliegenden
Seite reduziert und gleichzeitig die Dehnung in Umfangsrichtung
im Verschneidungsbereich 56 verringert. Aus der Darstellung
gemäß 4 geht hervor, dass die Abflachung 64 an
der Mantelfläche 14 des Hochdruckspeicherkörpers 10 der
Verschneidungsstelle 56 direkt gegenüberliegend
abgerundet ausgebildet ist. Aufgrund der verringerten Dehnung 70 in
Umfangsrichtung erfolgt eine durch Bezugszeichen 66 angedeutete Stützwirkung,
die über die Dehnung 70 im Bereich des Railbodens 68 auf
den Bereich der Querbohrung 58 oberhalb der Verschneidungsstelle 56 wirkt
und die Hochdruckfestigkeit im Verschneidungsbereich 56 erheblich
verbessert, erzeugt durch geringere Dehnung in Umfangsrichtung,
wie in 4 dargestellt. Zusammen mit der vergrößerten
Axialdehnung 60 kann eine Vergleichmäßigung
und damit eine signifikante Reduktion der Spannungsspitzen im Verschneidungsbereich 56 erreicht
werden.
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Aus
der Darstellung gemäß 4 geht zudem
hervor, dass die dort dargestellte Abflachung 64 durch
eine Materialreduktion im Bereich des Bodens 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht
wird. Die sich bei Systemdruckbeaufschlagung des Hohlraumes 54 einstellende
Verformung der Wandfläche des Hochdruckspeicherkörpers 10 führt
zu einer reduzierten Dehnung 70 in Umfangsrichtung, die
oberhalb der Verschneidungsstelle 56 von Querbohrung 78 und
Hohlraum 54, der in der Regel als Längsbohrung
ausgebildet ist, zu einer Reduktion der Spannungsspitzen in diesem
Bereich führt. Dadurch kann eine signifikante Reduktion
von Spannungsspitzen im Bereich der Verschneidungsstelle 56 vom
Hohlraum 54 und Querbohrungen 78 an einem jeden
der Hochdruckanschlüsse 28 eines Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht
werden. Die in 4 angedeutete, hier gerundet
ausgebildete Abflachung 64 ist am erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörper 10 in dessen Mantelfläche 14,
jeweils einer Querbohrung 78 eines Hochdruckanschlusses 28 gegenüberliegend,
ausgebildet. Durch die in Zusammenhang mit den 3 und 4 dargestellte Optimierung
der Außengeometrie des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörpers 10 kann eine Reduktion
der Spannungen durch eine verstärkte Dehnung 60 in
axiale Richtung und eine reduzierte Dehnung in radiale Richtung
erreicht werden. Die Spannungsoptimierung im Bereich der Verschneidungsstelle 76 bedeutet
dort eine Reduktion der Maximalspannung und in anderen Bereichen eine
Erhöhung der Grundspannungen, d. h. im unkritischen Bereich
außerhalb der Verschneidungsstellen 56 zwischen
den Querbohrungen 78 und dem Hohlraum 74 wird
das Grundspannungsniveau erhöht.
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5 zeigt
in schematischer Wiedergabe eine Gegenüberstellung des
Durchmessers 44 der als Zylinder 52 ausgebildeten
Grundform 40 des Hochdruckspeicherkörpers 10.
In 5 ist dargestellt, dass der verjüngte
Durchmesser 46, welcher am Hochdruckspeicherkörper 10 im
Bereich einer Abflachung 64 (vergleiche 4)
ausgebildet ist, stufenweise vom Durchmesser 44 der Grundform 40 reduziert
werden kann, bis dieser auf die in 5 schraffiert
dargestellte Restwandstärke zwischen der Mantelfläche 14 und
dem Hohlraum 54 (Längsbohrung) zurückgeführt
werden kann. In der Darstellung gemäß 5 ist
die Abflachung 64 auf der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden
Seite, d. h. im Boden 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 ausgebildet.
Abweichend von der als Zylinder 52 beschaffenen Grundform 40 im
Bereich des Durchmessers 44 des Hochdruckspeichers 10,
nimmt der Hochdruckspeicher 10 im Bereich von Abflachungen 64 aufgrund
des verjüngten Durchmessers 46 ein ovales Aussehen
an, wie in Zusammenhang mit 5 dargestellt.
Den Darstellungen gemäß der 6.1, 6.2 und 6.3 sind verschiedene Ausprägungen von
Materialreduktionen zu entnehmen, die auf der einer jeweiligen Verschneidungsstelle
gegenüberliegenden Seite am erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörper 10 ausgeführt
sein können.
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So
zeigt zum Beispiel die 6.1 die
Ausbildung einer ebenen Abflachung 72 der Mantelfläche 14 des
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10.
Wie der schematischen Darstellung gemäß 6.1 entnommen werden kann, fällt in dieser
Ausführungsform die ebene Abflachung 72 mit dem
verjüngten Durchmesser 46 zusammen. Des Weiteren
hat die in 6.1 schematisch dargestellte
ebene Abflachung 72 den Vorteil einer kostengünstigen
Herstellbarkeit im Wege einer spanenden Fertigung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörpers 10. Der Schnittdarstellung
gemäß 6.1 ist
zu entnehmen, dass, abgesehen von der Abflachung 72, die
Grundform 40 des Hochdruckspeicherkörpers 10 durch
die Zylinderform 52 gegeben ist. Die ebene Abflachung 72 liegt
im Bodenbereich (vergleiche Position 68 in 4)
an der der Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden
Seite des Hochdruckspeicherkörpers 10.
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6.2 zeigt eine alternative Ausführungsform
einer Materialreduktion, bei der am Umfang der Mantelfläche 14 des
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10 in
dessen Symmetrieebene liegend eine kreisrunde Abflachung 76 ausgebildet
ist. Bei der kreisrunden Abflachung 76 gemäß der
Darstellung in 6.2 stellt diese einen Übergang
vom verjüngten Durchmesser 46 auf den Durchmesser 44 der
Grundform 40 dar. Diese liegt in der Symmetrieebene des
erfindungsgemäß vorgeschlagenen Hochdruckspeicherkörpers 10,
so dass sich eine symmetrische Spannungsverteilung und insbesondere
eine Reduzierung der Maximalspannung im Bereich der Verschneidungsstelle 56 zwischen
der Querbohrung 78 der Hochdruckanschlüsse 28 sowie
der den Hochdruckspeicherkörper 10 in Längsrichtung
durchziehenden Längsbohrung, die den Hohlraum 54 darstellt,
einstellt.
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6.3 schließlich, zeigt eine bogenförmig ausgebildete
Abflachung 74 im Bodenbereich des erfindungsgemäß vorgeschlagenen
Hochdruckspeicherkörpers 10, mit der ebenfalls
eine Reduktion der Maximalspannung im Bereich der Verschneidungsstelle 56 zwischen
der Querbohrung 78 des Hochdruckanschlusses 28 und
dem als Längsbohrung ausgebildeten Hohlraum 54 des
Hochdruckspeicherkörpers 10 erreicht werden kann.
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Eine
in fertigungstechnischer Hinsicht besonders einfache Form einer
Materialreduktion lässt sich durch die in 6.1 dargestellte ebene Abflachung 72 sowie
die in 6.2 dargestellte, in der Symmetrieebene
des Hochdruckspeicherkörpers 10 liegende, kreisrund
ausgebildete Abflachung 76 auf der der jeweiligen Verschneidungsstelle 56 gegenüberliegenden
Seite 68 des Hochdruckspeicherkörpers 10 erreichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 19948338
A1 [0003, 0003]
- - DE 19936533 A1 [0004]
- - DE 3932672 A1 [0005]
- - DE 19945316 A1 [0006, 0006, 0006]