DE102009029487A1 - Sealing unit with mounting hole - Google Patents
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Abstract
Eine Dichteinheit (2) zur Montage zwischen einem Abgasstrang und einer Einspritzeinheit hat einen Abschirmtopf (4) und wenigstens eine Befestigungslasche (8), in der wenigstens eine Befestigungsöffnung (12) zur Aufnahme eines Befestigungselementes ausgebildet ist. Der Umriss des Randes (7) der Befestigungsöffnung (12) ist als geschlossener Linienzug so ausgebildet, dass ein Kreis in den Umriss einschreibbar ist und der Umriss nicht rotationssymmetrisch um den Mittelpunkt des in den Umriss einbeschriebenen Kreises ist.A sealing unit (2) for installation between an exhaust gas line and an injection unit has a shielding pot (4) and at least one fastening tab (8) in which at least one fastening opening (12) is formed for receiving a fastening element. The outline of the edge (7) of the fastening opening (12) is designed as a closed line of lines so that a circle can be inscribed in the outline and the outline is not rotationally symmetrical about the center of the circle inscribed in the outline.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichteinheit zur Befestigung eines Einspritzorgans, das zum Eindosieren eines Fluids in einen Abgasstrang eines Verbrennungsmotors ausgebildet ist, an dem Abgasstrang.The present invention relates to a sealing unit for fastening an injection member, which is designed for metering a fluid into an exhaust line of an internal combustion engine, on the exhaust gas line.
Es ist bekannt, einen Partikelfilter in einem Abgassystem eines Verbrennungsmotors eines Fahrzeugs zu installieren. Handelt es sich bei dem Verbrennungsmotor um einen Dieselmotor, so wirkt der Partikelfilter beispielsweise als Rußfilter und senkt aufgrund seiner Filterwirkung die Feinstaubbelastung. Um zu verhindern, dass sich der Filter nach einer bestimmten Einsatzdauer zusetzt, ist es erforderlich, den Filter von Zeit zu Zeit zu regenerieren. Die Regeneration erfolgt durch Temperaturerhöhung beispielsweise auf rund 600 Grad Celsius, wodurch die Partikel, insbesondere Rußpartikel, die sich in dem Filter festgesetzt haben, verbrennen. Da eine solche Temperaturerhöhung nicht in allen Betriebszuständen durch motorische Maßnahmen möglich ist, wird die Temperaturerhöhung durch Kraftstoff, zum Beispiel Diesel, erzielt, der über ein Einspritzorgan in den Abgasstrang eingespritzt wird. Der eingespritzte Kraftstoff gelangt zu einem Oxidationskatalysator, der vor dem Partikelfilter angeordnet ist. Der Kraftstoff wird im Oxidationskatalysator oxidiert bzw. verbrannt und führt zu einer Abgastemperaturerhöhung, so dass entsprechend heiße Abgase zum nachgeschalteten Partikelfilter gelangen und dort die Regeneration bewirken.It is known to install a particulate filter in an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle. If the internal combustion engine is a diesel engine, the particulate filter, for example, acts as a soot filter and, due to its filtering effect, reduces the particulate matter load. In order to prevent the filter from becoming clogged after a certain period of use, it is necessary to regenerate the filter from time to time. The regeneration is carried out by increasing the temperature, for example, to about 600 degrees Celsius, whereby the particles, especially soot particles that have settled in the filter, burn. Since such a temperature increase is not possible in all operating states by means of engine measures, the increase in temperature is achieved by fuel, for example diesel, which is injected via an injection element into the exhaust gas line. The injected fuel passes to an oxidation catalyst, which is arranged in front of the particle filter. The fuel is oxidized or burned in the oxidation catalyst and leads to an increase in exhaust gas temperature, so that correspondingly hot exhaust gases reach the downstream particle filter and cause the regeneration there.
In einem anderen Verfahren wird eine Harnstofflösung zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden in Abgasen in einem SCR-Katalysator in den Abgasstrang eingespritzt.In another method, a urea solution for selective catalytic reduction of nitrogen oxides in exhaust gases in an SCR catalyst is injected into the exhaust line.
Es besteht daher ein Bedürfnis für eine Vorrichtung, die es ermöglicht, Flüssigkeit in einen Abgasstrang einzuspritzen.There is therefore a need for a device that allows injecting liquid into an exhaust line.
Dazu wird beispielsweise ein Einspritzventil verwendet, das mittels einer Dichteinheit am Abgasstrang befestigt ist. Um die Dichtheit des Abgasstrangs zu gewährleisten und ein unerwünschtes Austreten von Abgasen zu verhindern, muss die Dichteinheit in der korrekten Position an dem Abgasstrang angebracht werden. Es ist daher erforderlich, die Dichteinheit mit sehr geringen Toleranzen herzustellen und exakt in der vorgesehenen Position am Abgasstrang zu montieren. Dies macht die Herstellung und Montage aufwendig und teuer.For this purpose, for example, an injection valve is used, which is fastened by means of a sealing unit on the exhaust line. In order to ensure the tightness of the exhaust line and to prevent an undesirable leakage of exhaust gases, the sealing unit must be mounted in the correct position on the exhaust line. It is therefore necessary to produce the sealing unit with very small tolerances and to mount it exactly in the intended position on the exhaust gas line. This makes the production and assembly consuming and expensive.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Dichteinheit zur Befestigung eines Einspritzorgans an einem Abgasstrang eines Verbrennungsmotors bereitzustellen, welche die notwendige Dichtheit des Abgasstrangs gewährleistet und dabei einfach herzustellen und zu montieren ist.It is an object of the invention to provide a sealing unit for fastening an injection member to an exhaust line of an internal combustion engine, which ensures the necessary tightness of the exhaust line and thereby easy to manufacture and assemble.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Dichteinheit nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Dichteinheit.This object is achieved by a sealing unit according to the invention according to independent claim 1. The dependent claims define advantageous embodiments of a sealing unit according to the invention.
Eine erfindungsgemäße Dichteinheit zur Montage zwischen einem Abgasstrang und einer Einspritzeinheit hat einen Abschirmtopf und wenigstens eine Befestigungslasche, in der wenigstens eine Befestigungsöffnung zur Aufnahme eines Befestigungselementes ausgebildet ist. Die Befestigungsöffnung weist in einer Querschnittansicht einen Umriss auf, der als geschlossener Linienzug so ausgebildet ist, dass ein Kreis in den Umriss einbeschreibbar ist und der Umriss nicht rotationssymmetrisch um den Mittelpunkt des in den Umriss einbeschriebenen Kreises ist. Unter einem einbeschriebenen Kreis ist hierbei ein Kreis zu verstehen, der vollständig innerhalb des Umrisses verläuft und den Umriss an wenigstens zwei Stellen berührt. Unter Rotationssymmetrie wird eine Symmetrie verstanden, bei der eine Drehung um jeden beliebigen Winkel das Objekt auf sich selbst abbildet. Ein Umriss, der nur bei Rotation um einen oder mehrere vorgegebene Winkel, nicht aber bei jeder Rotation um einen beliebige Winkel auf sich selbst abgebildet wird, ist daher nicht rotationssymmetrisch.A sealing unit according to the invention for mounting between an exhaust line and an injection unit has a shielding pot and at least one fastening tab, in which at least one fastening opening is formed for receiving a fastening element. The attachment opening has an outline in a cross-sectional view, which is designed as a closed polyline so that a circle can be inscribed in the outline and the outline is not rotationally symmetrical about the center of the circle inscribed in the outline. An inscribed circle is here to be understood as a circle which runs completely within the outline and touches the outline at at least two points. By rotational symmetry is meant a symmetry in which a rotation at any angle represents the object on itself. An outline that is mapped to itself only when rotated by one or more predetermined angles but not by any angle at each rotation is therefore not rotationally symmetric.
Durch eine erfindungsgemäß ausgebildete Befestigungsöffnung wird die Dichteinheit, wenn sie mit einem Befestigungselement an dem Abgasstrang befestigt wird, ohne weitere Maßnahmen in der korrekten Position an dem Abgasstrang zentriert, so dass stets eine korrekte Positionierung gewährleistet ist.By means of a fastening opening formed according to the invention, the sealing unit, when fastened to the exhaust system with a fastening element, is centered on the exhaust line without further measures in the correct position, so that correct positioning is always ensured.
Zumindest der Teil des Befestigungselements, der an der Befestigungsöffnung anliegt, hat in der Regel einen kreisförmigen Querschnitt und liegt somit bei einer geeigneten Wahl des Durchmessers an den wenigstens zwei Berührungsstellen am Rand der Befestigungsöffnung an. Die Dichteinheit wird dadurch sicher und zuverlässig in der gewünschten Montagepostion positioniert, so dass die Dichtheit des Abgasstrangs gewährleistet ist.At least the part of the fastening element which rests against the fastening opening generally has a circular cross-section and thus lies against the at least two contact points at the edge of the fastening opening, given a suitable choice of the diameter. The sealing unit is thereby safely and reliably positioned in the desired mounting position, so that the tightness of the exhaust system is ensured.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass der einbeschriebene Kreis den Umriss an drei Punkten berührt. Durch drei definierte Punkte, an denen der einbeschriebene Kreis den Umriss berührt, ist die Position der Dichteinheit gegenüber dem Abgasstrang exakt festgelegt, wenn die Dichteinheit mit Hilfe des Befestigungselements an dem Abgasstrang fixiert ist. Dabei tritt keine Überbestimmung auf. Drei definierte Berührungspunkte ermöglichen daher eine besonders effektive und genaue Zentrierung der Dichteineinheit.In one embodiment, the sealing unit is configured such that the inscribed circle touches the outline at three points. By three defined points at which the inscribed circle touches the outline, the position of the sealing unit relative to the exhaust line is exactly determined when the sealing unit with the aid of the fastener on is fixed to the exhaust system. In this case, no over-determination occurs. Three defined points of contact therefore allow a particularly effective and accurate centering of the density unit.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises zwischen dem Kerndurchmesser und dem Außendurchmessers eines DIN-Regelgewindes liegt. Bei einer so augebildeten Dichteinheit greift der Umriss der Befestigungsöffnung an den Berührungspunkten in das Gewinde eines mit einem DIN-Regelgewinde ausgebildeten Befestigungselementes ein, wenn dieses zur Befestigung der Dichteinheit an dem Abgasstrang verwendet wird. Dadurch wird die Dichteinheit besonders sicher in der gewünschten Position an dem Abgasstrang zentriert und fixiert.In one embodiment, the sealing unit is designed such that the diameter of the inscribed circle lies between the core diameter and the outside diameter of a DIN standard thread. In a sealing unit of this type, the outline of the fastening opening at the points of contact engages in the thread of a fastening element designed with a DIN standard thread, if this is used for fastening the sealing unit to the exhaust gas line. As a result, the sealing unit is particularly securely centered and fixed in the desired position on the exhaust line.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass der Durchmesser des einbeschriebenen Kreises zwischen 6,47 mm und 8,00 mm, insbesondere zwischen 6,47 und 6,65 mm liegt. Eine solche Dichteinheit kann gut mit einem Befestigungselement, das ein DIN M8 Außengewinde aufweist, an dem Abgasstrang befestigt werden.In one embodiment, the sealing unit is designed such that the diameter of the inscribed circle is between 6.47 mm and 8.00 mm, in particular between 6.47 and 6.65 mm. Such a sealing unit can be well attached to the exhaust line with a fastener having a DIN M8 male thread.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass der Umriss der Befestigungsöffnung wenigstens eine vom Umfang des Kreises nach außen orientierte Ausbuchtung aufweist. Eine Dichteinheit mit einer solchen Befestigungsöffnung ist einfach herstellbar und ermöglicht eine einfache Zentrierung der Dichteinheit.In one embodiment, the sealing unit is designed such that the outline of the fastening opening has at least one bulge that is oriented outward from the circumference of the circle. A sealing unit with such a mounting opening is easy to produce and allows easy centering of the sealing unit.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass wenigstens eine Ausbuchtung an der von dem Kreis abgewandten Seite abgerundet ist. Eine abgerundete Ausbuchtung ist einfach herstellbar und vereinfacht die Zentrierung der Dichteinheit, da ein Verkanten oder Verklemmen des Befestigungselements in der Befestigungsöffnung vermieden wird. Darüber hinaus wird die Verletzungsgefahr bei der Montage der Dichteinheit verringert. Die Zahl der Ausbuchtungen stimmt vorzugsweise mit der Zähligkeit der Symmetrie des Umrisses gegenüber Rotation überein.In one embodiment, the sealing unit is designed so that at least one bulge is rounded on the side facing away from the circle. A rounded bulge is easy to produce and simplifies the centering of the sealing unit, as a jamming or jamming of the fastener is avoided in the mounting hole. In addition, the risk of injury during assembly of the sealing unit is reduced. The number of bulges is preferably consistent with the symmetry of the outline versus rotation.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass die Befestigungsöffnung drei Ausbuchtungen aufweist. Eine Befestigungsöffnung mit drei Ausbuchtungen ermöglicht eine besonders effektive Zentrierung der Dichteinheit.In one embodiment, the sealing unit is formed so that the attachment opening has three bulges. An attachment opening with three bulges allows a particularly effective centering of the sealing unit.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass die drei Ausbuchtungen um 120 Grad versetzt um den Mittelpunkt des in den Umriss der Befestigungsöffnung einbeschreibbaren Kreises angeordnet sind. Jede der Ausbuchtungen verläuft vorzugsweise zwischen zwei benachbarten Berührungspunkten des Umrisses mit dem einbeschreibbaren Kreis. Eine solche Dichteinheit ist besonders effektiv zentrierbar.In one embodiment, the sealing unit is designed such that the three bulges are arranged offset by 120 degrees about the center of the circle inscribable in the outline of the fastening opening. Each of the bulges preferably extends between two adjacent points of contact of the outline with the inscribable circle. Such a sealing unit can be centered particularly effectively.
In einer Ausführungsform ist die Dichteinheit so ausgebildet, dass die Öffnung die gleiche Symmetrie wie ein gleichschenkliges und insbesondere die gleiche Symmetrie wie ein gleichseitiges Dreieck hat. Eine solche Dichteinheit ist einfach herstellbar und besonders effektiv zentrierbar.In one embodiment, the sealing unit is designed such that the opening has the same symmetry as an isosceles and in particular the same symmetry as an equilateral triangle. Such a sealing unit is easy to produce and can be centered particularly effectively.
In einer Ausführungsform ist die Öffnung in der Dichteinheit so ausgerichtet, dass eine Ausbuchtung auf der von dem Abschirmtopf abgewandten Seite der Öffnung angeordnet ist. Eine solche Dichteinheit ist einfach herstellbar und ermöglicht eine besonders effektive Zentrierung der Dichteinheit in einer Richtung parallel zur Verbindungslinie zwischen der Befestigungsöffnung und dem Abschirmtopf.In one embodiment, the opening in the sealing unit is aligned such that a bulge is arranged on the side of the opening facing away from the shielding pot. Such a sealing unit is easy to produce and allows a particularly effective centering of the sealing unit in a direction parallel to the connecting line between the mounting hole and the shielding pot.
In einer Ausführungsform hat die Dichteinheit wenigstens zwei auf gegenüberliegenden Seiten des Abschirmtopfes angeordnete Befestigungslaschen, wobei in jeder der Befestigungslaschen eine erfindungsgemäße Öffnung ausgebildet ist. Eine solche Dichteinheit ist besonders gut an einem Abgasstrang montierbar und kann besonders effektiv in der gewünschten Position zentriert werden.In one embodiment, the sealing unit has at least two fastening straps arranged on opposite sides of the shielding pot, wherein an opening according to the invention is formed in each of the fastening straps. Such a sealing unit is particularly well mounted on an exhaust line and can be particularly effectively centered in the desired position.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures. Showing:
Die Dichteinheit
Am oberen, vom Boden
In jeder der beiden Befestigungslaschen
Der Rand
Die Befestigungsöffnungen
In dem flachen Bereich
Die kreisförmige Form des becherförmigen Bereichs
Der Umriss U ist als geschlossener, polygonartiger Linienzug ausgebildet, in den ein erster Kreis
Der Umriss U hat die Symmetrie eines gleichseitigen Dreiecks mit drei Ausbuchtungen, die um 120° versetzt um den Mittelpunkt M des einbeschriebenen ersten Kreises
In dem in der
Das Befestigungselement
Die Befestigungsöffnung
Aufgrund der Steigung des an dem Befestigungselement
Zur Befestigung der Einspritzeinheit
Ein Befestigungselement
Das Befestigungselement
Claims (11)
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