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Die Erfindung betrifft eine Dichtungskassette für einen Injektor einer Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie eine Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Patentanspruch 20.
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Injektoren, z.B. auch Piezo- oder Mehrloch-Injektoren für Verbrennungsmaschinen zur Kraftstoffeinspritzung sind bekannt. Der Verbrennungskraftmaschine ist pro Zylinder jeweils ein Injektor zugeordnet, welcher in einem Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine, im Allgemeinen als Kraftstoff-Rail oder Kraftstoffleiste bezeichnet, aufgenommen ist. Zur Abdichtung sowohl von Dämpfen als auch Leckagen und Rückläufen von Kraftstoff, welcher mit Hilfe des Injektors in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt wird, ist zwischen dem Gehäuse und dem Injektor eine Dichtungsanordnung vorgesehen.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2014 225 925 A1 geht eine Dichtungsanordnung hervor, welche zur Abdichtung zweier mit Medien befüllter Räume ausgebildet ist, wobei in der Dichtungsanordnung ein bewegliches Bauteil aufgenommen ist. Es wird ein Dichtmittel in einem Aufnahmegehäuse angeordnet, welches in einem Gehäuse platziert ist.
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Der Offenlegungsschrift
DE 10 2005 034 689 A1 ist eine Dichtungsanordnung für einen Injektor einer Verbrennungskraftmaschine zu entnehmen, wobei eine Kopfanordnung mit einem Trägerteil mit Öffnungen zum Durchtritt von Anschlussstiften, äußeren Dichtringen entlang des Umfangsbereichs der Kopfanordnung und inneren Dichtringen, welche jeweils einen Anschlussstift umschließen, vorgesehen ist.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2009 029 627 A1 geht ein Injektor für eine Verbrennungskraftmaschine hervor, der eine Dichtungsanordnung aufweist, welche einen von einem Kunststoff teilweise ummantelten Metallring umfasst.
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Der Offenlegungsschrift
WO 2004 015 263 A1 ist ein Injektor für eine Verbrennungskraftmaschine zu entnehmen, wobei zwei voneinander durch einen Zwischenring beabstandete Dichtringe zur Abdichtung des Brennstoffventils gegenüber einer Ventilaufnahme ausgebildet sind.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Dichtungskassette für einen Injektor einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen. Eine weitere Aufgabe ist die Bereitstellung einer Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Dichtungskassette für einen Injektor einer Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die weitere Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine mit den Merkmalen des Patentanspruchs 20 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen und nicht-trivialen Weiterbildungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen angegeben.
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Eine erfindungsgemäße Dichtungskassette für einen Injektor einer Verbrennungskraftmaschine ist zur Abdichtung eines mediumgefüllten ersten Raumes und eines mediumgefüllten zweiten Raumes, die zwischen dem entlang einer Injektorachse axial bewegbaren Injektor und einem den Injektor aufnehmenden Gehäuse ausgebildet sind, vorgesehen. Die Dichtungskassette ist in den Injektor aufnehmbar ausgebildet und umfasst zumindest ein Dichtmittel, welches in einem Aufnahmegehäuse der Dichtungskassette angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist das Aufnahmegehäuse in einem ersten Gehäuseabschnitt das Dichtmittel an seiner Mantelfläche und in einem zweiten Gehäuseabschnitt das Dichtmittel an seiner Innenfläche aufnehmbar ausgebildet. Das heißt mit anderen Worten, dass bereits aufgrund der möglichen Aufnahme des Dichtmittels an entweder der Mantelfläche oder der Innenfläche entlang der Injektorachse eine bevorzugt Dichtwirkung, quasi eine Art Labyrinthdichtung, herbeigeführt ist, da ein möglicher Übertritt vom Medium aus dem ersten Raum in den zweiten Raum und vice versa, wesentlich verlängert ist.
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Besonders vorteilhaft ist es das Dichtmittel im ersten Gehäuseabschnitt und ein weiteres Dichtmittel im zweiten Gehäuseabschnitt aufzunehmen, wodurch im ersten Gehäuseabschnitt Dichtheit gegenüber dem die Dichtungskassette aufnehmenden Gehäuse und im zweiten Gehäuseabschnitt Dichtheit zwischen dem Injektor und der Dichtungskassette ausgebildet werden kann. Der Vorteil dieser radial versetzten Dichtmittelanordnung ist in einer besonders gesicherten Abdichtung bei gleichzeitigem Einsatz von Standarddichtelementen zu sehen.
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Eine am ersten Gehäuseende des Aufnahmegehäuses an der Mantelfläche des Aufnahmegehäuses ausgebildete Fase führt zu einer verbesserten, insbesondere verkantungsreduzierten Einführung der Dichtungskassette in eine entsprechend vorgesehene Aufnahmeöffnung einer Kraftstoffleiste.
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Zur gesicherten Anordnung des Dichtmittels im Aufnahmegehäuse weist der erste Gehäuseabschnitt eine erste Aufnahmenut und der zweite Gehäuseabschnitt eine zweite Aufnahmenut auf. Somit ist das Dichtmittel entlang einer Längsachse des Aufnahmegehäuses im Wesentlichen axial gesichert aufgenommen.
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Die Aufnahmenuten können mit Hilfe eines Abschlussringes in axialer Richtung des Aufnahmegehäuses geschlossen werden. Das heißt mit anderen Worten, dass sofern die erste Aufnahmenut und/oder die zweite Aufnahmenut jeweils einseitig in axialer Richtung geöffnet sind, das Aufnahmegehäuse auf einfache Weise mit den Dichtmitteln in Form von Dichtringen und möglichen Stützringen bestückt werden kann. Nach der Bestückung des Aufnahmegehäuses erfolgt das Verschließen der entsprechenden Aufnahmenut mit Hilfe des Abschlussringes, welcher zur unbewegbaren Fixierung im Aufnahmegehäuse eingepresst und/oder stoffschlüssig mit dem Aufnahmegehäuse verbunden, bspw. laserverschweißt wird. Ebenso könnte ein verliersicherer Rundsicherungsring ergänzend oder in Alleinstellung in einer weiteren Aufnahmenut eingesetzt sein.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Abschlussring mit Hilfe eines Sicherungselementes am Aufnahmegehäuse fixiert. Somit ist der Vorteil gegeben, dass der Abschlussring auch bei einer möglicherweise auftretenden Lockerung aufgrund von bspw. thermischen oder mechanischen Einflüssen, sofern er mit Hilfe einer Presspassung gefügt ist, gesichert im Aufnahmegehäuse angeordnet ist.
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Vorteilhafterweise weist der Abschlussring zur axialen Arretierung am Aufnahmegehäuse einen Anschlag auf. Das bedeutet, dass der Abschlussring während der Vormontage der Dichtungskassette nicht zu tief in das Aufnahmegehäuse gefügt werden kann.
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Bevorzugt ist der Abschlussring mit Hilfe einer Presspassung zumindest teilweise im Aufnahmegehäuse aufgenommen. Somit ist die Möglichkeit gegeben den Abschlussring sicher im Aufnahmegehäuse während der Vormontage aufzunehmen, wobei der Abschlussring zur verbesserten Demontage der Dichtungskassette ausgebildet werden kann. Dies ist bevorzugt an einem Außenumfang des Abschlussringes vorzunehmen, da es kostengünstiger ist den relativ zum Aufnahmegehäuse kleinen Abschlussring entsprechend zu gestalten, als das Aufnahmegehäuse selbst.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist der Abschlussring zur Selbstarretierung des Sicherungsringes ausgeführt. Dadurch wird die Montage der Dichtungskassette im Gehäuse wesentlich erleichtert.
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Eine weitere Erleichterung und Vereinfachung der Montage ist gegeben, sofern der Abschlussring eine Außennut aufweist, deren Nuttiefe variabel ausgeführt ist. Damit ist der Vorteil gegeben, dass der Sicherungsring während der Montage quasi gezwungen ist seine Endposition einzunehmen.
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Damit der Sicherungsring auch während der Vormontage am Abschlussring positioniert ist, ist der Abschlussring den Sicherungsring gesichert aufnehmend ausgeführt. Dies kann bspw. dadurch der Fall sein, dass der Abschlussring nur abschnittsweise ausgebildet ist.
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Ist der Sicherungsring in Form eines offenen Federringes ausgeführt, besteht der Vorteil, dass die Sicherungsringenden für eine mögliche Demontage so ausgeführt werden können, dass sie mit Hilfe eines entsprechenden Werkzeugs ergriffen und der Sicherungsring zusammengedrückt werden kann, wodurch er aus seiner gesicherten Position genommen wird und somit die Dichtungskassette einfach dem Gehäuse entnommen werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Dichtungskassette weist das Aufnahmegehäuse an seiner Mantelfläche einen Arretierabsatz auf. Der Arretierabsatz dient einem Anschlagen des Aufnahmegehäuses bei der Montage der Dichtungskassette, so dass eine positionsgenaue Anordnung der Dichtungskassette ausgebildet werden kann.
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Das Dichtmittel ist vorteilhaft mit einem Stützelement, welches bevorzugt in Form einer Stützscheibe ausgeführt ist, im Aufnahmegehäuse angeordnet. Die Stützscheibe ist axial bewegbar. Der zwischen dem Injektor und dem Gehäuse permanent vorliegende Raildruck, d.h. der Druck des Mediums, insbesondere des Kraftstoffs, welcher zwischen dem Injektor und dem Gehäuse vorherrscht, weist Werte auf, die zu einer Verformung des Dichtmittels, welche im Wesentlichen in Form von O-Ringen ausgebildet sind, führen und dadurch an Dichtwirkung verlieren. Mit Hilfe des Stützelementes kann dies verhindert werden, wodurch eine sichere Abdichtung der Dichtstelle auch bei hohen Drücken erreicht werden kann.
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Zur Herbeiführung einer einfachen Montage des im Allgemeinen festen Stützelementes weist dieses einen sich in radialer Richtung erstreckenden Schlitz auf. Somit kann es, materialspezifisch problemlos, in Abhängigkeit der Positionierung, während der Montage aufgeweitet oder zusammengedrückt werden, um sich nach seiner Positionierung zusammenzuziehen bzw. wieder auszudehnen.
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Zur gesicherten Aufnahme des Aufnahmegehäuses in einem Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine, ist zumindest ein Positionierelement an der Mantelfläche aufnehmbar ausgebildet. Das bedeutet, dass die Mantelfläche ein Mittel, bspw. eine Nut aufweist, welche das Positionierelement aufnehmen kann. Es kann das Positionierelement verlierbar und/oder unverlierbar aufgenommen sein.
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Das Dichtmittel und das Aufnahmegehäuse bilden gemeinsam eine montagebereite Dichtungskassette. Ein wesentlicher Vorteil ist die von der Verbrennungskraftmaschine bzw. der Kraftstoffrail unabhängige Vormontage der Dichtungskassette, sowie ihre Komplettierung und insbesondere ihre Überprüfung auf Dichtheit. Es kann der Montageprozess der Einzelbauteile auch visuell einfach überprüft werden.
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Ebenso ist auch eine Dichtheitsprüfung im Zusammenbau in der Kraftstoffrail, d.h. im entsprechend vorgesehenen Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine möglich.
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Weitere Vorteile sind der Einsatz einfacher und erprobter Komponenten wie bspw. Stützringe, Dichtringe in Form von O-Ringen, Drehteile und Sicherungsringe. Ebenso kann eine geschlitzte Stützscheibe eingesetzte werden, wie sie bspw. bei einem Piezo- und/oder Mehrlochinjektor genutzt wird.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft eine erfindungsgemäße Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine, wobei die Injektoranordnung einen Injektor und ein Gehäuse der Verbrennungskraftmaschine umfasst. Der Injektor ist in einer Aufnahmeöffnung des Gehäuses aufnehmbar ausgebildet. Zwischen dem Injektor und dem Gehäuse ist ein Kraftstoffzufuhrraum ausgestaltet, der eine Kraftstoffzufuhröffnung aufweist, über die dem Injektor Kraftstoff zuführbar ist. Der Kraftstoffzufuhrraum ist gegenüber einem Aufnahmeraum, in welchem der Injektor aufgenommen ist, mit Hilfe von zumindest einem Dichtmittel fluiddicht abgedichtet. Der Injektor ist in einer gemäß einem der Ansprüche 1 bis 19 ausgebildeten Dichtungskassette positionierbar.
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Neben einer Dichtheitsprüfung der Dichtungskassette mit dem darin aufgenommenen Injektor unabhängig von der Vollmontage des Injektors mit der Dichtungskassette im Gehäuse, welches in Form einer so genannten Kraftstoff-Rail ausgebildet ist, ist ein weiterer Vorteil eine kostengünstige Herstellung, die darin besteht, dass die Dichtungskassette - im Vergleich mit einer aufwendigen Montage der Dichtungsanordnung gemäß dem Stand der Technik - auf einfache Weise in das Gehäuse eingeführt werden kann. Eine weitere Kostenreduktion ist dadurch möglich, dass die Dichtungskassette unabhängig von der Kraftstoffrail hergestellt werden kann. Es können neben unabhängigen Herstellern auch unterschiedliche Materialien zum Einsatz kommen. Insbesondere können Invest- und Materialeinzelkosten gesenkt werden.
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Zur exakten Positionierung der Dichtungskassette weist das Gehäuse zumindest einen Anschlag auf, gegen den die Dichtungskassette anliegend positionierbar ist.
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In einer weiteren Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Injektoranordnung ist zur gesicherten Halterung die Dichtungskassette verlierbar und/oder unverlierbar im Gehäuse aufnehmbar ausgebildet.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Gleichen oder funktionsgleichen Elementen sind identische Bezugszeichen zugeordnet. Es zeigen:
- 1 in einem Schnitt eine Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß dem Stand der Technik,
- 2 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Dichtungskassette für einen Injektor,
- 3 in einem Schnitt eine erfindungsgemäße Injektoranordnung für eine Verbrennungskraftmaschine,
- 4 in einem Schnitt die erfindungsgemäße Dichtungskassette in einem weiteren Ausführungsbeispiel in einem Gehäuse,
- 5 in einer perspektivischen Ansicht die Dichtungskassette gem. 4,
- 6 in einer Seitenansicht die Dichtungskassette gem. 4,
- 7 in einer Unteransicht die Dichtungskassette gem. 4, und
- 8 in einem Längsschnitt die Dichtungskassette gem. 4.
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Eine gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Injektoranordnung 38 mit einem Injektor 1 für eine nicht näher dargestellte Verbrennungskraftmaschine ist gemäß 1 ausgestaltet. Der Injektor 1, welcher in Form eines Piezo- oder eine Mehrlich-Injektors ausgebildet ist, ist in einem Gehäuse 2 in einer Aufnahmeöffnung 3 aufgenommen. Das Gehäuse 2 ist in Form einer Leiste, einer so genannten Kraftstoff-Rail, bzw. Kraftstoffleiste, ausgeführt und weist einer Zylinderanzahl der Verbrennungskraftmaschine gemäß Aufnahmeöffnungen 3 auf, welche jeweils mit dem Injektor 1 bestückt sind.
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Ein Injektorende 4 des Injektors 1 ist von einer nicht näher dargestellten Nadel des Injektors 1 abgewandt ausgebildet, wobei die Nadel zum Öffnen oder Schließen einer nicht näher dargestellten Düsenöffnung vorgesehen ist. Über die Düsenöffnung wird bei Freigabe durch die Nadel, den Injektor 1 durchströmender Kraftstoff in einen Brennraum der Verbrennungskraftmaschine eingespritzt, wo er unter Zufuhr von Luft verbrennt.
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An seinem Injektorende 4 ist eine Kraftstoffzufuhröffnung 5 im Gehäuse 2 ausgebildet, über die der Kraftstoff dem Injektor 1 unter einem sehr hohen Druck zugeführt wird. Zur Abdichtung eines die Kraftstoffzufuhröffnung 5 aufweisenden Kraftstoffzufuhrraumes 6 der Aufnahmeöffnung 3 gegenüber dem Aufnahmeraum 7 der Aufnahmeöffnung 3, in dem der Injektor 1 aufgenommen ist, ist eine Dichtungsanordnung 8 vorgesehen.
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Die Aufnahmeöffnung 3 ist unterschiedliche Durchmesser D1, D2, D3 aufweisend ausgebildet, wobei diese insbesondere einer Montageanforderung der Dichtungsanordnung 8 Rechnung tragen. Der Kraftstoffzufuhrraum 6 weist den ersten Durchmesser D1 auf, welcher kleiner ist als der zweite Durchmesser D2, welcher wiederum kleiner ist als der dritte Durchmesser D3. Dadurch ist eine kaskadenartige Aufnahmeöffnung 3 ausgebildet, in die Bauteile der Dichtungsanordnung 8 eingelegt werden.
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Die gemäß dem Stand der Technik ausgebildete Dichtungsanordnung 8 umfasst, ausgehend von der Kraftstoffzufuhröffnung 5 in axialer Richtung entlang einer Injektorachse 9 betrachtet, eine erste Stützscheibe 10, einen an die Stützscheibe 10 angrenzend aufgenommenen ersten Dichtring 11, welcher an seiner von der ersten Stützscheibe 10 abgewandt ausgebildeten Seite von einer zweiten Stützscheibe 12 begrenzt ist. Zur zusätzlichen Sicherung ist eine dritte Stützscheibe 13 vorgesehen, welche an einem Sicherungsring 14 zumindest einseitig axial gelagert ist. Der Sicherungsring 14 dient einer axialen Lagerung der Stützscheiben 10, 12, 13 sowie des ersten Dichtrings 11.
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Die erste Stützscheibe 10, der erste Dichtring 11 und die zweite Stützscheibe 12 sind in einem Abschnitt des Aufnahmeraums 7 angeordnet, welcher den zweiten Durchmesser D2 aufweist, der größer ist als der erste Durchmesser D1 und kleiner ist als der dritte Durchmesser D3. Da der dritte Durchmesser D3 größer ist als der zweite Durchmesser D2 ist ein Absatz 15 ausgebildet, an den die dritte Stützscheibe 13 anschlagbar positioniert ist. Die Stützscheiben 10, 12, 13 sind axial bewegbar.
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Die dritte Stützscheibe 13 muss nicht zwingend mit einem scheibenförmigen Sicherungsring 14, welcher einen rechteckigen Querschnitt aufweist, wie er im Ausführungsbeispiel gem. 1 ausgeführt ist, gesichert sein. Ebenfalls kann der Sicherungsring 14 auch einen runden Querschnitt besitzen.
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Der Sicherungsring 14 ist in einer Nut 16 bewegbar aufgenommen, welche im Abschnitt des Aufnahmeraums 7 mit dem dritten Durchmesser D3 ausgebildeten ist, wodurch eine axiale Sicherung der Stützscheiben 10, 12, 13 und des Dichtrings 11 herbeigeführt ist.
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Auf einer von der dritten Stützscheibe 13 abgewandt ausgebildeten Seite des Sicherungsrings 14 weist der Injektor 1 einen zweiten Dichtring 17 auf, welcher als zusätzliche Abdichtung vorgesehen ist, sollte es zu einer Leckage von Kraftstoff aus der Dichtungsanordnung 8 kommen.
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Bei der Montage werden nacheinander die Bauteile der Dichtungsanordnung 8 in die Aufnahmeöffnung 3 gelegt, bevor der Injektor 1 eingebracht wird. Die Aufnahmeöffnung 3 ist aufgrund der zur Montage erforderlichen unterschiedlichen Durchmesser D1, D2, D3 in einem mehrstufigen Fertigungsverfahren herzustellen.
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Die erfindungsgemäße Injektoranordnung 38 weist eine erfindungsgemäße Dichtungskassette 18 auf, welche in einem Ausführungsbeispiel gem. 2 ausgestaltet ist.
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Die Dichtungskassette 18 ist ein hohlzylinderartig ausgebildetes Aufnahmegehäuse 19 aufweisend ausgebildet, welches zur Aufnahme von Dichtringen, dem ersten Dichtring 11 und einem dritten Dichtring 20, und Stützscheiben, der ersten Stützscheibe 10 und der zweiten Stützscheibe 12, ausgestaltet ist. Das Aufnahmegehäuse 19 ist sich entlang seiner Längsachse 34, welche koaxial mit der Injektorachse 9 ausgeführt ist, erstreckend ausgebildet und weist ein erstes Gehäuseende 27 und ein zweites Gehäuseende 35 auf.
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Eine erste Dichtgruppe 21 in Form des ersten Dichtrings 11 und der ersten Stützscheibe 10 ist in einer an einer Mantelfläche 31 des Aufnahmegehäuses 19 ausgebildeten ersten Aufnahmenut 22 aufgenommen. Eine zweite Dichtgruppe 23 in Form des dritten Dichtrings 20 und der zweiten Stützscheibe 12 ist in einer zweiten Aufnahmenut 24 aufgenommen, welche an einer Innenfläche 25 des Aufnahmegehäuses 19 ausgebildet ist. Zur vereinfachten Montage ist die zweite Aufnahmenut 24 in axialer Richtung einseitig geöffnet, wobei die gesicherte Positionierung der zweiten Dichtgruppe 23 mit Hilfe eines Abschlussringes 26 ausgeführt ist, der an dem zweiten Gehäuseende 35 des Aufnahmegehäuses 19 unbewegbar aufgenommen ist. Der Abschlussring 26 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eingepresst, er kann aber zusätzlich auch lasergeschweißt und/oder verstemmt und/oder mit einem verliersicheren Sicherungsring 41 in einer vierten Aufnahmenut 40 fixiert sein. Bevorzugt weist die Innenfläche 25 eine sechste Aufnahmenut 42 zur Aufnahme des Sicherungsrings 41 auf.
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Ebenso könnte auch der Abschlussring 26 und/oder ein weiterer, nicht näher dargestellter Abschlussring am ersten Gehäuseende 27 angeordnet sein, derart, dass die erste Aufnahmenut 22 von der zweiten Aufnahmenut 24 abgewandt geöffnet ist. Dies könnte die Montage der ersten Dichtgruppe 21 zusätzlich erleichtern, allerdings wäre zur Herbeiführung der Dichtheit zumindest eine stoffschlüssige Verbindung zwischen dem Aufnahmegehäuse 19 und dem am ersten Gehäuseende 27 platzierten Abschlussring bevorzugt einzusetzen.
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Die beiden Dichtgruppen 21, 23 sind axial und radial versetzt zueinander positioniert, wodurch eine gesicherte Abdichtung des Kraftstoffzufuhrraums 6 herbeigeführt ist. Durch die beiden Dichtgruppen 21, 23 kann das Aufnahmegehäuse 19 in einen ersten Gehäuseabschnitt 29, welche die erste Dichtgruppe 21 aufnimmt, und in einen zweiten Gehäuseabschnitt 30, welcher die zweite Dichtgruppe 23 aufnimmt, gegliedert werden.
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Vorteilhaft ist die erste Dichtgruppe 21 in der an der Mantelfläche 31 ausgebildeten ersten Nut 22 der Kraftstoffzufuhröffnung 5 zugewandt angeordnet, da somit bereits ein Übertritt von Kraftstoff aus dem Kraftstoffzufuhrraum 6 über die Mantelfläche 31 verhindert wird.
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In 3 ist in einem Schnitt die erfindungsgemäße Injektoranordnung 38 für eine Verbrennungskraftmaschine dargestellt. Der Injektor 1 ist in der Dichtungskassette 18 zentral positioniert.
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Das Aufnahmegehäuse 19 weist an seinem ersten Gehäuseende 27 eine Fase 28 zur verbesserten Einführung der Dichtungskassette 18 in die Aufnahmeöffnung 3 auf. Zur exakten Positionierung ist an der Mantelfläche 31 des Aufnahmegehäuses 19 ein Arretierabsatz 36 ausgestaltet, welcher mit Hilfe zweier unterschiedlicher Außendurchmesser AD1, AD2 des Aufnahmegehäuses 19, einem ersten Außendurchmesser AD1, welcher kleiner ist als ein zweiter Außendurchmesser AD2, herbeigeführt ist.
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Zur sicheren Positionierung der Dichtungskassette 18 in der Aufnahmeöffnung 3 ist ein erstes Positionierelement 32 an der Mantelfläche 31 am zweiten Gehäuseende 35 vorgesehen. Das erste Positionierelement 32 ist in einer dritten Aufnahmenut 37 des Aufnahmegehäuses 19 angeordnet und in Form eines Sprengringes ausgeführt. Die dritte Aufnahmenut 37 ist einseitig, am zweiten Gehäuseende 35, geöffnet, derart, dass das erste Positionierelement 32 bei einer Demontage einfach durch eine axiale Verschiebung entfernt werden kann.
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Zur zusätzlichen gesicherten Positionierung der Dichtungskassette 18 ist ein zweites Positionierelement 33 vorgesehen, welches unverlierbar in einer vierten Aufnahmenut 39 angeordnet ist. Das zweite Positionierelement 33 ist ebenfalls in Form eines Sprengringes ausgeführt. Ebenso könnten die beiden Positionierelement 32, 33 auch jede andere Form eines Sicherungsringes aufweisen. Ebenso könnte auch nur das erste Positionierelement 32 oder nur das zweite Positionierelement 33 zur gesicherten Positionierung der Dichtungskassette 18 vorgesehen sein. Die beiden Positionierelemente 32, 33 sind in je einer Gehäusenut, einer ersten Gehäusenut 55 bzw. einer zweiten Gehäusenut 56 aufgenommen.
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In 4 ist in einem Längsschnitt entlang der Längsache 34 die erfindungsgemäße Dichtungskassette 18 in einem weiteren Ausführungsbeispiel illustriert. Die Dichtungskassette 18 befindet sich gesichert im Gehäuse 2. Das heißt mit anderen Worten, sie ist mit Hilfe des Sicherungsringes 41 gesichert im Gehäuse 2 aufgenommen.
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In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Abschlussring 26 zur Selbstarretierung des Sicherungsringes 41 während der Montage in einer dritten Gehäusenut 57 im Gehäuse 2 ausgebildet. Der Abschlussring 26 ist in einem nicht näher dargestellten Ausführungsbeispiel mit Hilfe des Sicherungsringes 41 am Aufnahmegehäuse 19 fixiert, wobei er vor der Montage der Dichtungskassette 18 am Aufnahmegehäuse 19 durch den vorgespannten Sicherungsring 41, welcher aus einem Federdraht ausgebildet ist, gesichert ist.
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Der Abschlussring 26 ist in diesem weiteren Ausführungsbeispiel nur zum Teil im Aufnahmegehäuse 19 aufgenommen. Hierzu weist ein erster Ringabschnitt 43 des Abschlussringes 26 einen dritten Außendurchmesser AD3 auf, welcher zur Herbeiführung einer Presspassung mit dem Aufnahmegehäuse 19 ausgeführt ist, wobei eine erste Außenfläche 44 des Abschlussringes 26 der Innenfläche 25 des Aufnahmegehäuses 19 gegenüberliegend angeordnet ist.
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Ein an den ersten Ringabschnitt 43 anschließender zweiter Ringabschnitt 45 weist einen vierten Außendurchmesser AD4 auf, welcher dem zweiten Außendurchmesser AD2 des Aufnahmegehäuses 19 entspricht. Dies ist zur Herbeiführung einer kostengünstigen Injektoranordnung 38 zu empfehlen, da in diesem Fall zur Aufnahme der Dichtungskassette 18 der Aufnahmeraum 7, unter Berücksichtigung des Kraftstoffzufuhrraumes 6, in Form einer einfachen zylinderförmige Öffnung im Gehäuse 2 auszubilden ist.
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Mit Hilfe der beiden unterschiedlichen Außendurchmesser AD3, AD4 ist zur axialen Arretierung am Aufnahmegehäuse 19 ein Anschlag 46 in Form eines Absatzes ausgebildet, welcher bei der Montage des Abschlussringes 26 einem Anschlagen des Abschlussringes 26 am zweiten Gehäuseende 35 dient. Das bedeutet weiter, dass im weiteren Ausführungsbeispiel das zweite Gehäuseende 35 nicht ein Gesamtgehäuseende 47 der Dichtungskassette 18 ist, sondern in diesem Fall das Gesamtgehäuseende 47 vom Abschlussring 26 gebildet ist.
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Der Abschlussring 26 weist an seinem zweiten Ringabschnitt 45 eine zweite Außenfläche 48 mit einer Außennut 49 auf, in welcher der Sicherungsring 41 aufgenommen ist. Zur Herbeiführung einer Selbstarretierung des Sicherungsringes 41 während der Montage der Dichtungskassette 18 im Gehäuse 2, weist die Außennut 49 eine variable Nuttiefe NT auf. In diesem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Nuttiefe NT ausgehend von einer dem Aufnahmegehäuse 19 zugewandt ausgebildeten Seite der Außennut 49 in axialer Richtung entlang der Längsachse 34 sich vergrößernd ausgeführt. Das heißt mit anderen Worten, dass eine größte Nuttiefe NTg dem Gesamtgehäuseende 47 zugewandt ausgeführt ist. Die kleinste Nuttiefe NTk ist dem Aufnahmegehäuse 19 zugewandt ausgebildet.
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Im dargestellten weiteren Ausführungsbeispiel ist die Außennut 49 zur gesicherten Aufnahme des Sicherungsrings 41 an ihrem dem Aufnahmegehäuse 19 zugewandten Bereich zumindest teilweise komplementär zum Sicherungsring 41 ausgeführt. Mit Hilfe der variablen Nuttiefe NT sowie der komplementären Ausführung wird bei einer Montage der Dichtungskassette 18 der Sicherungsring 41 zuerst im Bereich der größten Nuttiefe NTg vorgespannt, da sein Ringdurchmesser RD größer ist als der vierte Außendurchmesser AD4, und schnappt schließlich bei einer exakten Positionierung der Dichtungskassette 18 in den Bereich der Außennut 49 mit der kleinen Nuttiefe NTk, sobald diese der dritten Gehäusenut 57 des Gehäuses 2 gegenüberliegend angeordnet ist.
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Damit mögliche Toleranzen bei der Herstellung des Gehäuses 2 und der Dichtungskassette 18 selbst ausgeglichen werden können, ist ein minimaler Toleranzspalt 50 zwischen dem Gehäuse 2 und dem Aufnahmegehäuse 18 vorgesehen.
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In 5 ist die Dichtungskassette 18 des weiteren Ausführungsbeispiels in einer perspektivischen Ansicht, mit Blick auf das Gesamtgehäuseende 47 dargestellt. Der zweite Ringabschnitt 45 ist nicht vollumfänglich ausgebildet, denn er weist ein erstes Ringende 51 und ein zweites Ringende 52 auf, die voneinander beabstandet sind. Damit ist in einer Untersicht gem. 7 der zweite Ringabschnitt 45 quasi U-fömig ausgestaltet. Dies weist den Vorteil auf, dass der Sicherungsring 41 in Form eines offenen Federringes ausgeführt werden kann, wobei seine beiden Ringenden, ein erstes Sicherungsringende 53 und ein zweites Sicherungsringende 54, gebogen ausgeführt werden können, damit sie von einem nicht näher dargestellten Werkzeug im Falle einer Demontage ergriffen und zusammengedrückt werden können. Dabei rutscht der Sicherungsring 41 aus der dritten Gehäusenut 57 in den Bereich der Außennut 49 mit der größeren Nuttiefe NTg und die Dichtungskassette 18 ist entsichert. Somit kann sie vollkommen unbeschädigt aus dem Gehäuse 2 entfernt werden und Verschleißteile, wie bspw. die Dichtungsringe 11, 20 können ausgetauscht werden.
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Zur weiteren Erläuterung ist die Dichtungskassette 18 des weiteren Ausführungsbeispiels zusätzlich in 6 in einer Seitenansicht und in 8 in einem Längsschnitt illustriert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014225925 A1 [0003]
- DE 102005034689 A1 [0004]
- DE 102009029627 A1 [0005]
- WO 2004015263 A1 [0006]
