DE102015226469A1 - Component of a high-pressure system, in particular a high-pressure fuel injection system - Google Patents
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Abstract
Eine Anordnung (2) umfasst ein erstes Bauteil (3) und ein zweites Bauteil (4), die an einem Anbindebereich (5) mittels einer Schweißnaht (8) miteinander verbunden sind, wobei ein Anfangspunkt (10) der Schweißnaht (8) und/oder ein Endpunkt (10) der Schweißnaht (8) außerhalb des Anbindebereichs (5) liegt. Ferner ist eine Komponente (1) einer Hochdruckanlage mit solch einer Anordnung (2) angegeben. Außerdem ist ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils (3) und eines zweiten Bauteils (4) angegeben.An arrangement (2) comprises a first component (3) and a second component (4), which are connected to one another by means of a weld seam (8), wherein a starting point (10) of the weld seam (8) and / or or an end point (10) of the weld (8) is outside the tethering region (5). Furthermore, a component (1) of a high pressure system with such an arrangement (2) is given. In addition, a method for connecting a first component (3) and a second component (4) is specified.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil, die mittels einer Schweißnaht miteinander verbunden sind, eine Komponente einer Hochdruckanlage mit solch einer Anordnung und ein Verfahren zum Verbinden eines ersten Bauteils und eines zweiten Bauteils mittels einer Schweißnaht. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Hochdruck-Brennstoffeinspritzanlagen für Brennkraftmaschinen, wobei vorzugsweise eine direkte Einspritzung von Brennstoff in Brennräume der Brennkraftmaschine erfolgt. The invention relates to an arrangement with a first component and a second component, which are connected to one another by means of a weld, a component of a high-pressure system with such an arrangement and a method for connecting a first component and a second component by means of a weld. Specifically, the invention relates to the field of high-pressure fuel injection systems for internal combustion engines, wherein preferably a direct injection of fuel into combustion chambers of the internal combustion engine takes place.
Aus der
Bei der Ausgestaltung einer Schweißnaht zum Verbinden von Bauteilen besteht das Problem, dass es zur Schwächung der Festigkeit im Bereich der Schweißnaht kommt. Eine mögliche Abhilfe besteht darin, dass die Bauteile mit einer größeren Wandstärke hergestellt werden. Im jeweiligen Anwendungsfall kann der Bauraum allerdings begrenzt sein, was zum Beispiel durch eine Bohrung eines Zylinderkopfes und die dort begrenzten Platzverhältnisse bedingt sein kann. Außerdem bedingen größere Wandstärken generell höhere Kosten.In the design of a weld for joining components, there is the problem that it comes to weakening the strength in the weld region. A possible remedy is that the components are manufactured with a greater wall thickness. In the particular application, however, the space can be limited, which can be caused for example by a hole in a cylinder head and the limited space there. In addition, larger wall thicknesses generally require higher costs.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die erfindungsgemäße Komponente einer Hochdruckanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 6 und das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsfähigkeit ermöglicht sind. The arrangement according to the invention with the features of
Insbesondere kann bei gegebenen Bauteilen, die miteinander zu verbinden sind, eine höhere Festigkeit der Verbindung und eine höhere Belastbarkeit in Bezug auf einen Betriebsdruck erzielt werden.In particular, for given components that are to be joined together, a higher strength of the connection and a higher load capacity can be achieved with respect to an operating pressure.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung, der im Anspruch 6 angegebenen Komponente und des im Anspruch 8 angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements of the arrangement specified in
Bei einer Ausgestaltung nach Anspruch 5 kann die Schweißnaht als Laserschweißnaht ausgebildet werden. Speziell kann die Schweißnaht als Laserstumpfschweißnaht ausgebildet werden. Die Schweißnaht hat in vorteilhafter Weise keine Einfallstelle im Bereich der Bauteilanbindung, da der Anfangs- und/oder Endpunkt der Schweißnaht außerhalb des Anbindebereichs liegt. Hierdurch ergibt sich eine höhere Festigkeit der Schweißverbindung. In an embodiment according to
Die Weiterbildung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass die Festigkeit weiter optimiert werden kann, indem die Einfallstelle in einen, was die Festigkeit betrifft, am wenigsten kritischen Bereich entsteht.The development according to claim 2 has the advantage that the strength can be further optimized by the sink point in one, which affects the strength, the least critical area arises.
Bei einer Weiterbildung nach Anspruch 3 kann die Schweißung in vorteilhafter Weise als umlaufende Schweißung ausgeführt werden, wobei ein Laserstrahl aus dem Anbindebereich der beiden Bauteile in das volle Material von einem der Bauteile gelenkt und dort die Schweißung beendet wird. Der Endpunkt liegt bei ungleichen Wandstärken vorzugsweise in dem Bauteil, das die größere Wandstärke hat. Der Anbindebereich kann hierbei insbesondere an dem Anlagebereich der beiden als Schweißpartner dienenden Bauteile gebildet werden. In a further development according to claim 3, the welding can be carried out in an advantageous manner as a circumferential weld, wherein a laser beam from the Anbindebereich of the two components directed into the full material of one of the components and there the welding is completed. The end point is uneven wall thicknesses preferably in the component that has the greater wall thickness. In this case, the connection region can be formed, in particular, on the abutment region of the two components serving as welding partners.
Bei einer Weiterbildung nach Anspruch 4 kann die Schweißung durch eine relative Rotation der Anordnung mit dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil bezüglich eines Laserstrahls beziehungsweise eines Auftreffpunkts des Laserstrahls auf den Bauteilen hergestellt werden. Hierbei werden der Anfangs- und/oder Endpunkt der Schweißnaht außerhalb des Anbindebereichs erzeugt, indem der Laserstrahl neben der geschlossenen Linie, insbesondere Kreislinie, entlang der die Schweißnaht im Anbindebereich entsteht beziehungsweise gebildet ist, angesetzt und/oder abgesetzt wird.In a development according to
Die Komponente der Hochdruckanlage kann als Brennstoffeinspritzventil ausgebildet sein, wie es im Anspruch 7 angegeben ist. Hierbei können insbesondere Gehäuseteile des Brennstoffeinspritzventils über eine Schweißnaht in vorteilhafter Weise verbunden werden. The component of the high pressure system may be formed as a fuel injection valve, as indicated in
Somit kann bei gegebener Wandstärke, die beispielsweise durch die Rahmenbedingungen limitiert ist, eine höhere Festigkeit erzielt werden. Dies ermöglicht insbesondere eine höhere Druckbelastung, da die Schweißverbindung höhere Kräfte aufnehmen kann. Bei einer entsprechend abgewandelten Ausgestaltung kann die Komponente allerdings auch ein anderer Teil der Hochdruckanlage sein. Beispielsweise kann die Anordnung aus dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil einen Brennstoffverteiler, insbesondere eine Brennstoffverteilerleiste, und/oder eine Verrohrung für einen Brennstoffverteiler einer Brennstoffeinspritzanlage betreffen.Thus, for a given wall thickness, which is limited, for example, by the boundary conditions, a higher strength can be achieved. This allows in particular a higher pressure load, since the welded joint can absorb higher forces. In a correspondingly modified embodiment, however, the component may also be another part of the high-pressure system. For example, the arrangement of the first component and the second component relate to a fuel distributor, in particular a fuel distributor strip, and / or a piping for a fuel distributor of a fuel injection system.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 9 und/oder Anspruch 10 kann in vorteilhafter Weise eine Führung des Laserstrahls erfolgen, um eine höhere Festigkeit der Schweißverbindung zu erzielen. In a further development of the method according to
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the invention are explained in more detail in the following description with reference to the accompanying drawings. Show it:
Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention
Die Komponente
Der Abindebereich
An dem Anbindebereich
Beim Laserschweißen wird nach dem Ausgestalten der Schweißnaht
In entsprechender Weise ist es auch möglich, dass ein Punkt
Über den Abschnitt
Bei der Ausgestaltung der Komponente
Liegt hingegen der Punkt
Wenn die Wandstärke
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.The invention is not limited to the described embodiments.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 10360330 A1 [0002] DE 10360330 A1 [0002]
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