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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft eine Schnittstelle für Niederdruckleitungen,
insbesondere für Rücklaufleitungen von Brennstoffeinspritzventilen,
und ein Brennstoffeinspritzventil mit solch einer Schnittstelle. Speziell
betrifft die Erfindung das Gebiet der Injektoren für Brennstoffeinspritzanlagen
von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen.
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Aus
der
DE 101 39 623
A1 ist eine Einspritzanordnung für ein Kraftstoff-Speichereinspritzsystem bekannt.
Dabei ist ein Düsenmodul vorgesehen, in dem eine mit einer
Einspritzdüse zusammen wirkende Düsennadel axial
bewegbar geführt ist, an die sich ein Ventilsteuerraum
anschließt, welcher über einen eine Zulaufdrossel
aufweisenden Zulaufkanal mit einem Hochdruckraum verbunden ist.
Ferner ist ein Ventilsteuermodul vorgesehen, das ventilartig ausgebildet
ist und ein Ventilschließglied aufweist, das in einem Ventilraum
angeordnet ist, der über einen eine Ablaufdrossel aufweisenden
Ablaufkanal mit dem Ventilsteuerraum verbunden ist. Zum Auslösen
eines Einspritzvorgangs wird das Ventilschließglied an
einen Ventilsitz verfahren, wobei in dieser Ventilgliedstellung
Kraftstoff aus dem Ventilsteuerraum über den Ablaufkanal,
den Ventilraum und von dort in einen Ablaufraum und weiter in einen
Rücklaufkanal abströmt. Die so erfolgende Druckminderung
in dem Ventilsteuerraum löst eine axiale Verschiebung einer Düsennadel
und damit ein Öffnen der Einspritzdüse aus. Der
Rücklaufkanal führt dabei zu einem Vorratstank
des Kraftstoff-Speichereinspritzsystems.
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Es
ist denkbar, dass das Brennstoffeinspritzventil über eine
Rücklaufleitung mit einem Vorratstank verbunden wird, wobei
eine starre Anbindung, die für jedes Brennstoffeinspritzventil
individuell ausgestaltet ist, vorgesehen ist. Dies hat den Nachteil,
dass die Ausgestaltung des Kraftstoff-Speichereinspritzsystems aufwändig
ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Die
erfindungsgemäß Schnittstelle mit den Merkmalen
des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil
mit den Merkmalen des Anspruchs 11 haben den Vorteil, dass die Ausgestaltung
einer Brennstoffeinspritzanlage oder dergleichen vereinfacht werden
kann. Speziell besteht der Vorteil, dass die Schnittstelle die Flexibilität
zur Anbindung vergrößert und einfache Lageveränderungen
eines Anschlussstückes oder dergleichen möglich
sind.
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Durch
die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen
Schnittstelle und des im Anspruch 11 angegebenen Brennstoffeinspritzventils
möglich.
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Vorteilhaft
ist es, dass der Grundkörper an seiner ersten Seite eine
Riffelung aufweist, dass das Fixierelement an einer der ersten Seite
des Grundkörpers zugewandten Seite eine Riffelung aufweist und
dass die Riffelung an der ersten Seite des Grundkörpers
und die Riffelung an der Seite des Fixierelements, die der ersten
Seite des Grundkörpers zugewandt ist, aneinander angepasst
sind. Dabei ist es ferner vorteilhaft, dass die Riffelung an der
ersten Seite des Grundkörpers durch in radialer Richtung orientierte
Erhebungen und Vertiefungen ausgebildet ist und dass die Riffelung
an der Seite des Fixierelements, die der ersten Seite des Grundkörpers
zugewandt ist, durch in radialer Richtung orientierte Erhebungen
und Vertiefungen ausgebildet ist. Beispielsweise kann die Riffelung
durch einen ausgeprägten Vielzahn an der ersten Seite des
Grundkörpers beziehungsweise an der Seite des Fixierelements,
die der ersten Seite des Grundkörpers zugewandt ist, ausgebildet
sein. Dadurch ist ein ungewolltes Verdrehen der Schnittstelle, das
heißt des Fixierelements mit der Leitung gegenüber
dem Grundkörper, zuverlässig verhindert. Ein gewünschtes
Verdrehen kann erst durch das Überwinden der Vorspannkraft
des Federelements durch eine Zugkraft entlang der Leitung und anschließende
Drehbewegung erfolgen.
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In
vorteilhafter Weise stützt sich das Federelement einerseits
zumindest mittelbar an einer zweiten Seite des Grundkörpers,
die von der ersten Seite des Grundkörpers abgewandt ist,
und andererseits zumindest mittelbar an der Leitung ab. Dabei ist
es ferner vorteilhaft, dass ein mit der Leitung verbundener Stützring
vorgesehen ist, an dem sich das Federelement abstützt.
Hierbei kann ferner ein Dichtelement vorgesehen sein, wobei das
Dichtelement an einer dem Federelement abgewandten Seite des Stützrings
anliegt.
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Hierdurch
ist ein kompakter Aufbau der Schnittstelle möglich. Ferner
kann das Federelement gegebenenfalls durch ein Gehäuse
eines Brennstoffeinspritzventils oder dergleichen, an das die Schnittstelle
angebracht ist, geschützt werden.
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Vorteilhaft
ist es auch, dass der Grundkörper zumindest im Wesentlichen
als Haltehülse ausgestaltet ist und dass das Federelement
zumindest abschnittsweise innerhalb der Haltehülse angeordnet ist.
Dadurch kann das Federelement durch die Haltehülse geschützt
werden, wobei ein kompakter Aufbau erzielt ist.
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Vorteilhaft
ist es allerdings auch, dass der Grundkörper zumindest
im Wesentlichen als Stützteller ausgestaltet ist. Hierdurch
kann die Baugröße und somit der beanspruchte Bauraum
der Schnittstelle weiter optimiert werden.
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Das
Federelement kann als spiralförmige Haltefeder oder als
Tellerfeder ausgestaltet sein. Solch ein Federelement kann in vorteilhafter
Weise innerhalb eines als Haltehülse ausgestalteten Grundkörpers
angeordnet sein oder sich an einem als Stützteller ausgestalteten
Grundkörper abstützen.
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Der
Grundkörper der Schnittstelle kann mit einem Gehäuse
eines Brennstoffeinspritzventils oder dergleichen verbunden sein.
Hierbei kann vorzugsweise eine stoffschlüssige Verbindung,
insbesondere eine Schweißverbindung, zur Verbindung des
Grundkörpers der Schnittstelle mit dem Gehäuse
dienen. Beim Einsatz einer stoffschlüssigen Verbindung
besteht der Vorteil, dass eine Umspritzung, insbesondere eine zusätzliche
Finalumspritzung, entfallen kann.
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Kurze
Beschreibung der Zeichnungen Bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung anhand der
beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente
mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher
erläutert. Es zeigt:
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1 ein
Brennstoffeinspritzventil mit einer Schnittstelle in einer auszugsweisen,
schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
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2 die
in 1 gezeigte Schnittstelle des ersten Ausführungsbeispiels
der Erfindung aus der mit II bezeichneten Blickrichtung;
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3 die
in 2 dargestellte Schnittstelle aus der mit III bezeichneten
Blickrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung in einer auszugsweisen Schnittdarstellung und
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4 die
in 3 dargestellte Schnittstelle entsprechend einem
dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Ausführungsformen
der Erfindung
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1 zeigt
ein Brennstoffeinspritzventil 1 mit einer Schnittstelle 2 entsprechend
einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer
auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung. Das Brennstoffeinspritzventil 1 kann
insbesondere als Injektor für Brennstoffeinspritzanlagen
von luftverdichtenden, selbstzündenden Brennkraftmaschinen
dienen. Ein bevorzugter Einsatz des Brennstoffeinspritzventils 1 besteht
für eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Common-Rail,
das Dieselbrennstoff unter hohem Druck zu mehreren Brennstoffeinspritzventilen 1 führt.
Die erfindungsgemäße Schnittstelle 2 eignet sich
besonders für solch ein Brennstoffeinspritzventil 1.
Das erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzventil 1 und
die erfindungsgemäße Schnittstelle 2 eignen sich
jedoch auch für andere Anwendungsfälle.
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Das
Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein Gehäuse 3 auf,
in dem eine Rücklaufbohrung 4 vorgesehen ist. Über
die Rücklaufbohrung 4 kann eine Steuer- oder Rücklaufmenge
abgesondert werden. Die Rücklaufbohrung 4 steht
dabei im Betrieb unter Niederdruck.
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Das
Gehäuse 3 weist außerdem eine Aufnahme 5 für
die Schnittstelle 2 auf. Die Aufnahme 5 kann beispielsweise
durch eine Stufenbohrung gebildet sein, die in die Rücklaufbohrung 4 mündet.
Die Schnittstelle 2 ist in die Aufnahme 5 eingesetzt.
Die Schnittstelle 2 dient dabei zum Anschließen
einer Brennstoffleitung, um den über die Rücklaufbohrung 4 abgesonderten
Brennstoff zu einem Brennstofftank, einem Rücklaufrail
oder dergleichen zu führen.
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Die
Schnittstelle 2 weist einen Grundkörper 6 auf.
Der Grundkörper 6 ist in diesem Ausführungsbeispiel
hülsenförmig ausgestaltet. Der Grundkörper 6 weist
eine mittige Durchgangsbohrung 7 auf. Ferner weist die
Schnittstelle 2 eine Leitung 8 auf, die sich durch
die mittige Durchgangsbohrung 7 des Grundkörpers 6 erstreckt.
Die Leitung 8 ist dabei in Bezug auf den Grundkörper 6 frei,
das heißt insbesondere drehbar und entlang einer Längsachse 9 der
Leitung 8 verschiebbar, durch die mittige Durchgangsbohrung 7 des
Grundkörpers 6 geführt. Ferner ist ein
Fixierelement 10 vorgesehen, das scheibenförmig
ausgestaltet ist. Das Fixierelement 10 ist fest mit der
Leitung 8 verbunden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung.
Ferner ist ein Stützring 11 vorgesehen, der ebenfalls
fest mit der Leitung 8 verbunden ist. Zwischen dem Fixierelement 10 und
dem Stützring 11 ist ein Federelement 12 angeordnet.
Das Federelement 12 ist in diesem Ausführungsbeispiel als
spiralförmige Feder ausgestaltet. Der Grundkörper 6 weist
eine erste Seite 13 und eine von der ersten Seite 13 abgewandte
zweite Seite 14 auf. Das Federelement 12 stützt
sich einerseits an der zweiten Seite 14 des Grundkörpers 6 und
andererseits an dem Stützring 11 ab. Über
den Stützring 11 ist das Federelement 12 somit
an der Leitung 8 abgestützt. Das Federelement 12 weist
in der in 1 dargestellten Grundstellung
eine Vorspannung auf. Durch die Vorspannung des Federelements 12 ist
das Fixierelement 10 gegen die erste Seite 13 des
Grundkörpers 6 gepresst, wobei es mit der Vorspannung des
Federelements 12 beaufschlagt ist.
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In
der in der 1 dargestellten Grundstellung
steht das Fixierelement 10 in einem Eingriff mit dem Grundkörper 6 an
der ersten Seite 13 des Grundkörpers 6.
Dadurch ist eine Drehung des Fixierelements 10 zusammen
mit der Leitung 8 um die Längsachse 9 blockiert.
Allerdings kann die Leitung 8 in einer Richtung 15 entlang
der Längsachse 9 entgegen der Kraft des Federelements 12 verstellt
werden, nämlich durch eine in der Richtung 15 wirkende
Zugkraft, wodurch der Eingriff zwischen dem Fixierelement 10 und
dem Grundkörper 6 gelöst wird. Bei gelöstem
Eingriff zwischen dem Fixierelement 10 und dem Grundkörper 6 ist
eine Drehung des Fixierelements 10 mit der Leitung 8 um
die Längsachse 9 möglich. Dabei sind
mehrere Eingriffsstellungen vorgegeben, in denen das von dem Federelement 12 beaufschlagte
Fixierelement 10 zum Fixieren der Leitung 8 in
Bezug auf den Grundkörper 6 in einem Eingriff
mit dem Grundkörper 6 steht, wobei der jeweilige Eingriff
wiederum lösbar ist.
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Die
Schnittstelle 2 des Brennstoffeinspritzventils 1 des
ersten Ausführungsbeispiels ist im Folgenden auch unter
Bezugnahme auf die 2 in weiterem Detail beschrieben.
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2 zeigt
die in 1 dargestellte Schnittstelle 2 aus der
mit II bezeichneten Blickrichtung. Die Leitung 8 der Schnittstelle 2 weist
einen ersten Abschnitt 16 und einen zweiten Abschnitt 17 auf.
Dabei ist zwischen dem ersten Abschnitt 16 und dem zweiten
Abschnitt 17 ein Bogen 18 vorgesehen. An dem ersten
Abschnitt 16 der Leitung 8 sind das Fixierelement 10 und
der Stützring 11 angeordnet. An dem zweiten Abschnitt 17 der
Leitung 8 ist eine Niederdruckanschlussstelle 19 angebracht,
an die eine Rücklaufleitung anschließbar ist. Über
die Schnittstelle 2 kann somit die Rücklaufbohrung 4 mit
einer Rücklaufleitung oder dergleichen verbunden werden. Hierbei
ist eine einfache Lageveränderung der Niederdruckanschlussstelle 19 möglich,
indem die Leitung 8 um die Längsachse 9 gedreht
wird, so dass eine radiale Orientierung der Niederdruckanschlussstelle 19 in
Bezug auf die Längsachse 9 einstellbar ist, wie
es durch den Doppelpfeil 20 veranschaulicht ist.
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Der
Grundkörper 6 weist an seiner ersten Seite 13 eine
Riffelung auf, die durch in radialer Richtung orientierte Erhebungen 21 und
Vertiefungen 22 gebildet ist. Entsprechend weist das Fixierelement 10 an
einer der ersten Seite 13 des Grundkörpers 6 zugewandten
Seite 23 eine Riffelung auf, die an die Riffelung der ersten
Seite 13 des Grundkörpers 6 angepasst
ist. Die Riffelung an der Seite 23 des Fixierelements 10 ist
dabei ebenfalls durch in radialer Richtung orientierte Erhebungen
und Vertiefungen ausgebildet.
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Die
Schnittstelle 2 ist mit dem Gehäuse 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 verbunden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der hülsenförmige
Grundkörper 6 mittels einer umlaufenden Schweißnaht
mit dem Gehäuse 3 verbunden. Somit ist in diesem
Ausführungsbeispiel eine stoffschlüssige Verbindung, nämlich
eine Schweißverbindung, zwischen dem Grundkörper 6 der
Schnittstelle 2 und dem Gehäuse 3 gebildet.
Ferner ist ein Dichtelement 30 in der als Stufenbohrung
ausgestalteten Aufnahme 5 angeordnet, das ein Endstück 31 der
Leitung 8 umschließt. Das Dichtelement 30 liegt
dabei an einer dem Federelement 12 abgewandten Seite 32 des
Stützrings 11 an. Beim Einbringen der Schnittstelle 2 in
die Aufnahme 5 des Gehäuses 3 wird das
Dichtelement 30 radial etwas zusammengepresst, so dass
eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet ist.
Im montierten Zustand der Schnittstelle 2 befindet sich
das Federelement 12 im Wesentlichen innerhalb des Grundkörpers 6 und
ist gegenüber der Umgebung durch den Grundkörper 6 und
das Gehäuse 3 geschützt.
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Der
Grundkörper 6 ist vorzugsweise aus einem Metallbauteil
gebildet, um die Anwendung eines angepassten Schweißverfahrens,
beispielsweise eines Reib-, Laser- oder Kondensator-Entladungsschweißverfahrens,
anzuwenden, um die Verbindung zwischen dem hülsenförmig
ausgestalteten Grundkörper 6, der als Haltehülse
dient, und dem Gehäuse 3 des Brennstoffeinspritzventils 1 zu
erzielen. Dadurch kann auf eine zusätzlich Umspritzung,
insbesondere eine Finalumspritzung, verzichtet werden.
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Der
Einsatz der Schnittstelle 2 bei der Ausgestaltung eines
Brennstoffeinspritzventils 1 hat außerdem den
Vorteil, dass bestehende Prüfeinrichtungen mit nur axialer
Verstellmöglichkeit weiterhin genutzt werden können,
ohne dass die Flexibilität an der Niederdruckanschlussstelle 19 eingebüßt
wird.
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3 zeigt
die in 2 dargestellte Schnittstelle 2 aus der
mit III bezeichneten Blickrichtung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel
in einer auszugsweisen Schnittdarstellung. In diesem Ausführungsbeispiel
ist das Federelement 12 als Tellerfeder 12 ausgestaltet.
Hierbei stützt sich das Federelement 12 an einer
endseitigen zweiten Seite 14 des Grundkörpers 6 ab.
Das Federelement 12 befindet sich somit außerhalb
des hülsenförmig ausgestalteten Grundkörpers 6.
Das Dichtelement 30 ist in Form eines O-Rings ausgestaltet.
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4 zeigt
den in 3 dargestellten, auszugsweisen Schnitt durch eine
Schnittstelle 2 eines Brennstoffeinspritzventils 1 entsprechend
einem dritten Ausführungsbeispiels. In diesem Ausführungsbeispiel
ist der Grundkörper 6 als Stützteller
ausgestaltet. Ferner ist das Federelement 12 als Tellerfeder ausgestaltet.
Das tellerförmige Federelement 12 ist zwischen
den als Stützteller ausgestalteten Grundkörper 6 und
den Stützring 11 eingespannt. Hierdurch ergibt
sich ein kompakter Aufbau der Schnittstelle 2. Dadurch
ist ein benötigter Bauraum der Schnittstelle 2 weiter
verringert, wodurch die Größe der Aufnahme 5 in
dem Gehäuse 3 des Brennstoffeinspritzventils 1, die
durch eine Stufenbohrung ausgestaltet sein kann, reduziert werden
kann.
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Bei
den beschriebenen Ausführungsbeispielen ergeben sich mehrere
Vorteile. Die Aufnahme 5 des Gehäuses 3,
insbesondere die Aufnahmebohrung, kann einfach bearbeitet werden.
Außerdem können einfach gestaltete Bauteile zum
Einsatz kommen, insbesondere eine Leitung 8, die durch
ein Ablaufrohr gebildet ist, ein als Haltehülse ausgestalteter Grundkörper 6,
ein als Feder ausgestaltetes Federelement 12 und ein als
O-Ring ausgestaltetes Dichtelement 30. Ferner kann seitlich
am Gehäuse 3 des Brennstoffeinspritzventils 1,
das heißt in der Richtung 15, Bauraum gewonnen
werden, was den Einbau des Brennstoffeinspritzventils 1 in
eine Brennkraftmaschine erleichtert. Ferner können relativ
kostengünstige Werkstoffe und Bauteile verwendet werden.
Ferner kann die Lage der Niederdruckanschlussstelle 19 genau
positioniert und arretiert werden. Ferner sind Lageveränderungen
in den durch den Doppelpfeil 20 veranschaulichten Richtungen
flexibel und einfach möglich. Speziell kann die Niederdruckanschlussstelle 19,
die durch ein Anschlussstück gebildet sein kann, durch
einfache Zug- und Drehbewegungen in die gewünschte Position
gebracht werden. Somit ergibt sich eine vergrößerte
Flexibilität der Anbindung gegenüber einem Rücklaufrail
oder dergleichen und eine gegebenenfalls vorgesehene Finalumspritzung kann
mit einem einfach ausgestalteten Finalumspritzungswerkzeug ausgestaltet
werden oder auch entfallen.
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Somit
wird das Problem einer starren, nur in einer Bauteilrichtung möglichen
Brennstoffführung gelöst.
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Die
Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele
beschränkt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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