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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Pumpengehäuses für eine Kraftstoffhochdruckpumpe sowie ein Pumpengehäuse, das insbesondere mit einem solchen Verfahren hergestellt worden ist.
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Pumpengehäuse, die als Gehäuse für Kraftstoffhochdruckpumpen Verwendung finden sollen, sollten nach Möglichkeit eine Belastung von bis zu 800 bar aushalten können, da dies ein Druckbereich ist, der für künftige Anwendungen in Kraftstoffhochdruckpumpen, insbesondere in Kraftstoffhochdruckpumpen, die Benzin als Kraftstoff mit hohem Druck beaufschlagen, erzielt werden soll. Im Vergleich zu bisherigen Pumpengehäusen, die deutlich niedrigeren Druckbereichen standhalten mussten, erhöht sich daher der durchschnittliche Durchmesser des Pumpengehäuses.
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Bekannte Verfahren zum Herstellen solcher Pumpengehäuse waren bislang das Zerspanen eines Stangenmaterials oder auch – seltener – das Gießen von Edelstahl in die endgültige Form. Durch die Vergrößerung des durchschnittlichen Durchmessers des Pumpengehäuses erhöht sich jedoch hierbei der Aufwand, insbesondere beim Zerspanen, deutlich, sodass die Herstellungskosten für ein Pumpengehäuse stark zunehmen und eine wirtschaftliche Herstellung schwierig wird.
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Zusätzlich werden die Freiheitsgrade bei vergrößerten Pumpengehäuse-Durchmessern stark eingeschränkt, wodurch sich die Problematik ergibt, dass eine Steigerung der Flexibilität hinsichtlich später an das Pumpengehäuse anzupassenden Pumpenanschlüssen erforderlich wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Pumpengehäuses für eine Kraftstoffhochdruckpumpe vorzuschlagen, das wirtschaftlich durchführbar ist und eine hohe Flexibilität bei der Verwendung des Pumpengehäuses bereitstellt.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1.
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Ein Pumpengehäuse, das insbesondere mit einem solchen Verfahren hergestellt worden ist, ist Gegenstand des nebengeordneten Anspruches.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Bei einem Verfahren zum Herstellen eines Pumpengehäuses für eine Kraftstoffpumpe wird zunächst ein Edelstahlwerkstoff bereitgestellt, dann dieser Edelstahlwerkstoff zu einem Schmiederohling geschmiedet, und zwar derart, dass der Schmiederohling eine im Wesentlichen einer endgültigen Pumpengehäusekontur entsprechende Schmiederohlingkontur aufweist, und dann der Schmiederohling zur endgültigen Pumpengehäusekontur zerspant.
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Dadurch, dass der Edelstahlwerkstoff geschmiedet wird, kann das Bauteil einer endkonturnahen Rohteilfertigung unterzogen werden. Endkonturnah bedeutet dabei, dass wenigstens alle Flächen, die später in der endgültigen Pumpengehäusekontur vorhanden sind, bereits im Schmiederohling vorhanden sind.
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Vorzugsweise bedeutet endkonturnah aber auch, dass auch schon sämtliche Vorsprünge, die für spätere Anschlussbohrungen verwendet werden sollen, ebenfalls bereits im Schmiederohling vorhanden sind. Dadurch lassen sich der notwendige Materialeinsatz zur Herstellung eines Pumpengehäuses sowie der erforderliche Zerspanungsaufwand auf ein Minimum reduzieren. Somit ist eine wirtschaftliche Herstellung in Großserie gegeben.
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Dadurch, dass zwei unterschiedliche Umformprozesse durchgeführt werden, nämlich zunächst das Schmieden und dann erst das Zerspanen, kann der Edelstahlwerkstoff deutlich effizienter eingesetzt werden. Üblicherweise wird beim Umformen, bei dem nur das Zerspanen als Umformprozess verwendet wird, Abfall im Bereich von 50% der eingesetzten Masse des Edelstahlwerkstoffes erzeugt. Wird jedoch der Edelstahlwerkstoff wie hier vorgeschlagen zunächst endkonturnah geschmiedet, kann der Abfall auf einen Wert von 20% bis 30% der eingesetzten Masse des Edelstahlwerkstoffes reduziert werden.
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Zusätzlich hat Schmieden gegenüber dem bekannten Edelstahlguss den Vorteil, dass das Gefüge frei von Poren und Lunker ist, wodurch eine Robustheit und Sicherheit gegenüber steigenden Drücken und somit aufplatzenden Pumpengehäusen unter Druck gegeben ist. Durch die endkonturnahe Herstellung des Schmiederohlings und den minimalen Aufwand bei der Zerspanung kann die Außengeometrie kostengünstig in der erforderlichen Genauigkeit hergestellt werden. Dadurch ist es möglich, das Pumpengehäuse in verschiedenen Lagen bzw. Orientierungen in einer Montagelinie aufzunehmen, wo das Pumpengehäuse dann zur vollständigen Kraftstoffhochdruckpumpe montiert werden kann. Durch das Schmieden wird demgemäß eine möglichst große Flexibilität des Schmiederohlings ermöglicht. Durch die endkonturnahe Formgebung kann Rohmaterial eingespart und der nachfolgende Zerspanungsaufwand minimiert werden.
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Vorzugsweise wird eine Stange, insbesondere eine Rundstange, aus einem hochlegierten Edelstahlwerkstoff bereitgestellt. Rundstangen aus Edelstahlwerkstoff sind vorteilhaft kommerziell erhältlich. Dabei ist eine Rundstange kostengünstiger als eine Profilstange.
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Vor dem Schmieden wird die Stange vorteilhaft zu Edelstahlklötzen verarbeitet, deren Volumen im Wesentlichen dem Volumen des herzustellenden Pumpengehäuses entsprechen. Die Verarbeitung erfolgt dabei beispielsweise durch Sägen der Stange in einzelne Klötze. Es ist vorteilhaft, wenn die einzelnen Edelstahlklötze ein Volumen aufweisen, das dem des fertigen Pumpengehäuses entspricht, da die Umformung beim Schmieden von Edelstahlwerkstoff, insbesondere von hochlegiertem Edelstahlwerkstoff, schwierig ist und von den richtigen Prozessparametern abhängt. Das Bereitstellen eines passenden Volumens vereinfacht daher den Schmiedeprozess, mit dem der Schmiederohling erzeugt wird, da der Umformgrad deutlich geringer ist, als wenn ein zu großes Volumen bereitgestellt wird, das stark verformt werden muss.
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Vorzugsweise wird beim Schmieden des Edelstahlwerkstoffes eine Mehrzahl an parallel zu einer Längsachse des Schmiederohlings ausgerichteten Flächen mit einer Breite senkrecht zu der Längsachse des Schmiederohlings von wenigstens 10 mm erzeugt. Dabei werden insbesondere mehr als vier Flächen an dem Schmiederohling erzeugt. Durch das Erzeugen von insbesondere mehr als vier Flächen an dem Schmiederohling wird eine hohe Flexibilität des fertigen Pumpengehäuses gewährleistet, der Freiheitsgrad des Pumpengehäuses erhöht sich stark, wodurch sich verschieden orientierte Schnittstellen bzw. Anschlüsse mit einer einzigen Gehäusevariante realisieren lassen. Die Flächen weisen eine ausreichende Breite von wenigstens 10 mm auf, was vorteilhaft ist, um flexible Auflagenbreiten zu realisieren, welche vorzugsweise mindestens so groß sind wie der Anschluss, der später an dieser Fläche montiert werden soll.
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Vorzugsweise werden dafür senkrecht zu der Längsachse des Schmiederohlings acht Flächen an dem Schmiederohling erzeugt. Das bedeutet, der Schmiederohling weist im Querschnitt eine vorteilhafte achteckige Form auf. Dies resultiert in einem vorteilhaften Pumpengehäuse, das eine möglich hohe Flexibilität aufweist, indem es vorteilhaft acht verschieden orientierte Flächen aufweist. Dadurch kann auf verschiedene Anforderungen bezüglich der Orientierung für Anschlüsse mit nur einem Pumpengehäuse reagiert werden. Dadurch kann mit nur einer Gehäusevariante auf Anforderungen und Packaging-Probleme verschiedener Aspekte reagiert werden. Der wesentliche Vorteil eines solchen Pumpengehäuses liegt in einem Gleichteilekonzept bei der Bearbeitung und Montage der Gesamtpumpe, woraus sich ein wirtschaftlicher Vorteil ergibt.
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Vorzugsweise sind die acht Flächen im Wesentlichen symmetrisch um die Längsachse des Schmiederohlings angeordnet. Je symmetrischer die Flächen an dem Schmiederohling angeordnet sind, umso höher ist die Flexibilität des endgültigen Pumpengehäuses.
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Besonders bevorzugt wird eine erste Fläche senkrecht zu der Längsachse des Schmiederohlings mit einer größeren Breite als die übrigen Flächen erzeugt. Eine solche breitere Fläche dient vorteilhaft dazu, einen großen Anschluss, beispielsweise für ein digitales Einlassventil, an dem Pumpengehäuse vorzusehen. Um die größere Breite der einen Fläche auszugleichen, ist es weiter vorteilhaft, wenn die beiden Flächen, die benachbart zu dieser einen Fläche angeordnet sind, eine geringere Breite aufweisen, als die übrigen Flächen.
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In vorteilhafter Ausgestaltung wird beim Schmieden des Edelstahlwerkstoffes der Edelstahlwerkstoff zunächst erwärmt, insbesondere auf eine Temperatur in einem Bereich von 400°C bis 460°C, abhängig von der Größe des Edelstahl-Rohlings, der eingesetzt wird, und auch abhängig von der zur Verfügung stehenden Aufwärmzeit. Diese Temperatur ist besonders vorteilhaft, da der Edelstahlwerkstoff in diesem Temperaturbereich geschmeidig genug ist, dass ein Schmieden möglich ist, es jedoch auch andererseits nicht zu einer Gefügeveränderung kommt, was sich dies nachteilig auf die Bauteilqualität auswirken könnte.
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Nach dem Erwärmen wird der Edelstahlwerkstoff dann in einem mehrstufigen Schmiedevorgang in die Schmiederohlingkontur geschmiedet. Besonders vorteilhaft ist dabei ein vierstufiger Schmiedevorgang, es ist jedoch auch möglich, den Schmiedevorgang mit mehr oder weniger als vier Stufen durchzuführen. Dabei wird dieser bevorzugte vierstufige Schmiedevorgang insbesondere so schnell durchgeführt, dass die Temperatur des Edelstahlwerkstoffes im Wesentlichen unverändert bleibt. Vorzugsweise erfolgt der Schmiedevorgang dabei in einem Zeitraum von etwa 5 Sekunden bis 10 Sekunden. Bei dem vierstufigen Schmiedevorgang wird zunächst in einem ersten Schritt ein Edelstahlklotz der Länge nach geschmiedet und dann in einem zweiten Schritt in eine Form geschmiedet, die nahe an der Endkontur liegt. In einem dritten Schritt wird dann die endgültige Kontur des Schmiederohlings geschmiedet und in einem vierten Schritt der Schmiederohling endgratet. Nach dem vierstufigen Schmieden wird vorteilhaft der Schmiederohling abgekühlt, insbesondere in einer Abkühlstrecke.
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Vorzugsweise wird der Edelstahlwerkstoff beim Schmieden mit einer Druckkraft von mehr als 350 t beaufschlagt, wobei die Druckkraft abhängig ist von der Größe, d.h. dem Durchmesser und der Länge, des eingesetzten Edelstahlklotzes. Dadurch kann der Edelstahlwerkstoff schnell umgeformt werden, ohne dass er während des Schmiedevorganges signifikant abkühlt.
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Ein Pumpengehäuse für eine Kraftstoffhochdruckpumpe ist vorzugsweise mit dem oben beschriebenen Verfahren hergestellt. Das Pumpengehäuse ist gebildet aus einem Edelstahlwerkstoff und weist eine Längsachse auf, zu der parallel acht Flächen zur Aufnahme von Anschlussbohrungen angeordnet sind.
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Jede Fläche weist vorzugsweise senkrecht zu der Längsachse eine Breite von wenigstens 10 mm auf, um so vorteilhaft Anschlussbohrungen für spätere Anschlusseinrichtungen aufnehmen zu können. Besonders bevorzugt weisen in dem Pumpengehäuse mindestens drei Flächen eine Anschlussbohrung zur Aufnahme einer Anschlusseinrichtung auf.
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Bevorzugt weist eine erste Fläche senkrecht zu der Längsachse eine größere Breite auf als die übrigen Flächen. An dieser Fläche kann dann vorzugsweise eine größere Anschlussbohrung als an den anderen Flächen vorgesehen werden, um hier auch eine größere Anschlusseinrichtung unterbringen zu können.
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Besonders bevorzugt weist das Pumpengehäuse einen Außendurchmesser im Bereich von 40 mm bis 60 mm, insbesondere von 50 mm bis 55 mm auf. Ein Pumpengehäuse mit einem solch großen Außendurchmesser kann vorteilhaft eine größere Widerstandskraft gegen erhöhte Belastungen bei steigenden Systemdrücken von bis zu 500 bar entgegensetzen, als Pumpengehäuse mit kleineren Außendurchmessern.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt:
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1 ein Flussdiagramm, das schematisch drei Hauptschritte eines Herstellungsverfahrens für ein Pumpengehäuse darstellt;
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2 ein Flussdiagramm, das schematische Teilschritte des in 1 dargestellten Verfahrens darstellt;
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3 ein Flussdiagramm, das schematisch Teilschritte eines in 2 dargestellten Schmiedeschrittes darstellt;
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4 perspektivische Darstellungen eines Schmiederohlings eines Pumpengehäuses in einer ersten Ausführungsform;
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5 perspektivische Darstellungen eines Pumpengehäuses in einer ersten Ausführungsform basierend auf dem Schmiederohling in 4;
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6 perspektivische Darstellungen eines Schmiederohlings eines Pumpengehäuses in einer zweiten Ausführungsform;
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7 perspektivische Darstellungen eines Pumpengehäuses in einer zweiten Ausführungsform basierend auf dem Schmiederohling in 6;
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8 eine Querschnittdarstellung des Pumpengehäuses aus 5;
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9 eine weitere perspektivische Darstellung des Pumpengehäuses aus 5;
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10 das in 9 dargestellte Pumpengehäuse mit daran angeschlossenen weiteren Elementen zum Bilden einer Kraftstoffhochdruckpumpe;
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11 die Kraftstoffhochdruckpumpe aus 10 in einer Ansicht von oben, wobei für daran befestigte Anschlusseinrichtungen unterschiedliche Positionen an dem Pumpengehäuse gewählt sind.
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1 zeigt ein Flussdiagramm, das schematisch Verfahrensschritte zum Herstellen eines Pumpengehäuses 10 einer Kraftstoffhochdruckpumpe 12 darstellt. Dabei wird in Schritt a) ein Edelstahlwerkstoff bereitgestellt und nachfolgend in Schritt b) geschmiedet. Der Edelstahlwerkstoff wird dabei zu einem Schmiederohling 14 geschmiedet, der eine Schmiederohlingkontur 16 aufweist, welche im Wesentlichen einer endgültigen Pumpengehäusekontur 18 entspricht, die das Pumpengehäuse 10 nach seiner Fertigstellung aufweist. Das bedeutet, dass der Schmiederohling 14 nach dem Schmieden in Schritt b) bereits sämtliche Flächen 20 aufweist, die auch das spätere Pumpengehäuse 10 aufweist. Vorzugsweise sind an der Schmiederohlingkontur 16 auch schon Vorsprünge 22 vorhanden, die später verwendet werden, um daran eine Anschlusseinrichtung 24 anschließen zu können. Nach dem Schmieden des Edelstahlwerkstoffes in Schritt b) und dem dabei erzeugten Schmiederohling 14 wird der Schmiederohling 14 in Schritt c) zerspant, um so die endgültige Pumpengehäusekontur 18 zu bilden.
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In Schritt a) wird der Edelstahlwerkstoff beispielsweise bereitgestellt, indem eine Stange aus dem Edelstahlwerkstoff vorgehalten wird, beispielsweise eine Rundstange oder eine Profilstange, die dann zum Beispiel durch Sägen in einzelne Edelstahlklötze zerlegt wird, welche ein Volumen aufweisen, das im Wesentlichen dem Volumen des fertigen Pumpengehäuses 10 entspricht. Das bedeutet, dass die Volumina der Edelstahlklötze zu dem fertigen Pumpengehäuse 10 eine Abweichung von maximal 20% bis 30% aufweisen.
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Bei Edelstahlwerkstoffen ist das Schmieden ein eher schwieriges Verfahren, da das Ergebnis stark vom eingesetzten Werkstoff und vom Umformgrad des Bauteiles abhängig ist. Zusätzlich ist darauf zu achten, dass sich das Gefüge des Edelstahlwerkstoffes nach Möglichkeit nicht verändert, da sich dies nachteilig auf die Bauteilqualität auswirken kann. Es ist daher vorteilhaft, wenn in Schritt b) der Edelstahlwerkstoff nicht zu stark umgeformt werden muss. Dies kann erreicht werden, indem der Edelstahlwerkstoff mit einem Volumen bereitgestellt wird, das bereits im Wesentlichen dem zu erzeugenden Pumpengehäuse 10 entspricht, um so den Umformgrad des Edelstahlwerkstoffes möglichst gering zu halten.
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Dadurch, dass der Schmiederohling 14 im Wesentlichen schon die Kontur des zu erzeugenden Pumpengehäuses 10 aufweist, muss im Schritt c) beim Zerspanen nur noch wenig Edelstahlwerkstoff von dem Schmiederohling 14 abgetragen werden, was im Vergleich zu vorher, als lediglich nur zerspant wurde, zu einer Reduktion des Edelstahl-Abfalles um fast 30% führt. Dadurch wird das Verfahren, bei dem sowohl geschmiedet als auch zerspant wird, wirtschaftlich deutlich günstiger als ein Verfahren, in dem das Pumpengehäuse 10 lediglich durch Zerspanen einer Stange aus Edelstahlwerkstoff erzeugt wird.
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2 zeigt ein Flussdiagramm, das Teilschritte des mit Bezug auf 1 beschriebenen Schrittes b) darstellt. Beim Schmieden des Edelstahlwerkstoffes in Schritt b) wird zunächst der Edelstahlwerkstoff auf eine Temperatur in einem Bereich von 400°C bis 460°C erwärmt, um so den Edelstahlwerkstoff für das Schmieden geschmeidig zu machen, andererseits aber auch zu verhindern, dass sich die Gefügestruktur des Edelstahlwerkstoffes verändert. Danach wird der Edelstahlwerkstoff bevorzugt in einem vierstufigen Schmiedevorgang, welcher nachfolgend mit Bezug auf 3 erläutert wird, in die Schmiederohlingkontur 16 geschmiedet. Es sind altervnativ auch Schmiedevorgänge denkbar, die inweniger oder mehr als vier Stufen durchgeführt werden. Dieser bevorzugte vierstufige Schmiedevorgang erfolgt sehr schnell, in einem Zeitbereich von 5 Sekunden bis 10 Sekunden, sodass der Edelstahlwerkstoff während des Schmiedens nur unwesentlich abkühlt und weiterhin eine Temperatur aufweist, die in einem Bereich von 400°C bis 460°C liegt. Um das schnelle Schmieden des Edelstahlwerkstoffes zu ermöglichen, wird das Schmieden mit einer Druckkraft von mehr als 350 t, insbesondere mehr als 500 t, durchgeführt. Nach dem Schmieden wird der erzeugte Schmiederohling 14 an eine Abkühlstrecke übergeben, wo er dann auf Raumtemperatur abkühlen kann und für das nachfolgende Zerspanen in Schritt c) vorbereitet wird.
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3 zeigt ein Flussdiagramm, das den vierstufigen Schmiedevorgang aus 2 darstellt.
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Dabei wird in Schritt b1) der Edelstahlwerkstoff zunächst der Länge nach geschmiedet und dann in Schritt b2) die grundlegende Kontur des Schmiederohlings 14 erzeugt. Danach wird in Schritt b3) die endgültige Schmiederohlingkontur 16 erzeugt und in Schritt b4) der Schmiederohling 14 entgratet.
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4 zeigt perspektivische Darstellungen eines mit dem zuvor beschriebenen Verfahren erzeugten Schmiederohlings 14 in einer ersten Ausführungsform, und 6 zeigt einen Schmiederohling 14, der ebenfalls mit dem zuvor beschriebenen Verfahren erzeugt worden ist, in einer zweiten Ausführungsform. 5 und 7 zeigen entsprechende perspektivische Darstellungen der aus den in 4 bzw. 6 dargestellten Schmiederohlingen 14 erzeugten Pumpengehäuse 10 nach dem Zerspanen der Schmiederohlinge 14. Es ist zu sehen, dass die Schmiederohlinge 14 eine Schmiederohlingkontur 16 aufweisen, die jeweils sehr nahe an der endgültigen Pumpengehäusekontur 18 liegt. Es sind bereits sämtliche Flächen 20 und Vorsprünge 22, die später zum Befestigen von Anschlusseinrichtungen 24 dienen, an den Schmiederohlingen 14 vorhanden. Beim Zerspanen werden lediglich noch Anschlussbohrungen 26 in den Vorsprüngen 22 erzeugt.
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Das Pumpengehäuse 10, welches in 5, 8 und 9 dargestellt ist, stellt eine besonders bevorzugte Ausführungsform dar, da es, wie insbesondere aus 8 hervorgeht, acht verschieden orientierte Flächen 20 aufweist, wodurch es eine hohe Flexibilität aufweist. Jede Fläche 20 beinhaltet dabei eine Breite B, welche ausreicht, um daran später eine Anschlusseinrichtung 24 unterbringen zu können. Die Flächen 20 sind parallel zu einer Längsachse L des Schmiederohlings 14 bzw. des fertigen Pumpengehäuses 10 ausgerichtet, wobei sich die Breite B senkrecht zu der Längsachse L erstreckt. In der perspektivischen Darstellung in 5a) ist zu sehen, dass eine der Flächen 20 eine größere Breite B aufweist als die übrigen Flächen, was dadurch ausgeglichen wird, dass die zu dieser Fläche 20 benachbarten Flächen 20 eine etwas geringere Breite B aufweisen als die übrigen fünf Flächen. Sämtliche Flächen 20 weisen jedoch eine Breite B von wenigstens 10 mm auf, um so ausreichend Platz zur Verfügung zu stellen, um eine Anschlusseinrichtung 24 an der Fläche 20 anbringen zu können.
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Weiter ist beim Vergleich der beiden Ausführungsformen des Pumpengehäuses 10 zu sehen, dass die erste Ausführungsform in 5 einen größeren Außendurchmesser D aufweist als die in 7 dargestellte zweite Ausführungsform des Pumpengehäuses 10. Der Außendurchmesser bewegt sich dabei in einem Bereich von 40 mm bis 60 mm, insbesondere zwischen 50 mm und 55 mm. Dadurch kann das Pumpengehäuse 10 gemäß der ersten Ausführungsform im Vergleich zu dem Pumpengehäuse 10 in der zweiten Ausführungsform eine höhere Belastung durch einen hohen Systemdruck von bis zu 500 bar aushalten.
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Durch Anbringen diverser Anschlüsse 28 an das in 5 dargestellte Pumpengehäuse 10 kann dann eine Kraftstoffhochdruckpumpe 12 erzeugt werden, welche in den 10 und 11 in verschiedenen möglichen Ausführungsformen dargestellt ist. Aufgrund der acht Flächen 20 weist das Pumpengehäuse 10 eine hohe Flexibilität auf, sodass verschiedene Anschlüsse 28 in verschiedenen Orientierungen an die Flächen 20 angebracht werden können und so beispielsweise auf einer einzigen Montagelinie viele Kundenanforderungen abgedeckt werden können.
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10 und 11d), e), f) und g) zeigen dabei ein Pumpengehäuse 10, welches an den Flächen 20 insgesamt zwei Anschlüsse 28 aufweist, welche in verschiedenen Orientierungen zueinander an dem Pumpengehäuse 10 angeordnet sind.
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11a), b) und c) zeigen ein Pumpengehäuse 10, wobei drei unterschiedliche Anschlüsse 28 an den Flächen 20 angebracht sind, und ebenfalls unterschiedlich zueinander orientiert sein können.
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Bisher war es bekannt, ein Pumpengehäuse 10 für eine Kraftstoffhochdruckpumpe 10, insbesondere im Bereich von Benzinanwendungen, aus einer Rundstange aus einem Edelstahlwerkstoff herzustellen, an die durch einen Zerspanungsvorgang separate Flächen 20 angebracht werden, um so gewünschte Anschlüsse 28, wie zum Beispiel Hochdruckanschlüsse, Niederdruckanschlüsse, Einlassventile usw., anbringen zu können. Die Herstellung solcher Flächen 20 ist jedoch sehr teuer und mit einem hohen Anfall an Abfall verbunden und erfordert zusätzlich für jede Anforderung ein spezifisches Pumpengehäuse 10, weil aufgrund unterschiedlichen Packagings in einem jeweiligen Motor unterschiedliche Anschlusspositionen benötigt werden. Die Folge daraus ist, dass normalerweise viele unterschiedliche Montagelinien zur Herstellung von Kraftstoffhochdruckpumpen 12 notwendig sind, da die Ausrichtung des Pumpengehäuses 10 in der Montagelinie über die durch den Zerspanungsvorgang erzeugten Flächen 20 erfolgt. Die Verwendung von entsprechenden Profilstangen ist keine Option, um die gewünschten Flächen 20 vorzuhalten, da diese in der Anschaffung teurer sind als eine Rundstange und zudem nicht die erforderliche Genauigkeit aufweisen, sodass selbst bei Verwendung von Profilstangen eine Zerspanung erforderlich wäre.
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Des Weiteren sollte ein Pumpengehäuse 10 zukünftig einen Systemdruck von bis zu 500 bar aushalten können, wodurch sich der Außendurchmesser D des Pumpengehäuses 10, somit der notwendige Durchmesser der Rundstange zur Herstellung des Pumpengehäuses 10, und damit auch der Zerspanungsaufwand erhöht.
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Mit der oben beschriebenen Lösung kann ein kostengünstiges Pumpengehäuse 10 erzeugt werden, das auf einer Montagelinie montiert werden kann und gleichzeitig viele Geometrien und Anforderungen abdeckt.
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Um eine möglichst hohe Flexibilität des Pumpengehäuses 10 zu gewährleisten, weist dieses wie vorgeschlagen verschieden orientierte Flächen 20, insbesondere acht verschieden orientierte Flächen 20, auf. Jede Fläche 20 beinhaltet dabei eine Breite B, welche mindestens so groß ist wie der Anschluss 28, der daran befestigt werden soll. Dadurch kann auf verschiedene Anforderungen bezüglich der Orientierung für Anschlüsse 28 mit nur einem einzigen Pumpengehäuse 10 reagiert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Pumpengehäuse
- 12
- Kraftstoffhochdruckpumpe
- 14
- Schmiederohling
- 16
- Schmiederohlingkontur
- 18
- Pumpengehäusekontur
- 20
- Fläche
- 22
- Vorsprung
- 24
- Anschlusseinrichtung
- 26
- Anschlussbohrung
- 28
- Anschluss
- a
- Bereitstellen Edelstahlwerkstoff
- b
- Schmieden
- c
- Zerspanen
- b1
- Schmieden der Länge nach
- b2
- Erzeugen Kontur
- b3
- Erzeugen Schmiederohlingkontur
- b4
- Entgraten
- B
- Breite
- L
- Längsachse
- D
- Außendurchmesser
