DE102017219632A1

DE102017219632A1 - Zumessventil zum Zumessen eines Fluids, das insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen dient, Aufhängung für Einspritzanlagen und Einspritzanlage mit solch einem Zumessventil

Info

Publication number: DE102017219632A1
Application number: DE102017219632.7A
Authority: DE
Inventors: Andreas Rehwald; Prakash Gurushantappa Yadawad; Rao Bharath Narahari; Sunil Makarabbi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-11-06
Filing date: 2017-11-06
Publication date: 2019-05-09
Also published as: US10865752B2; US20190136813A1

Abstract

Ein Brennstoffeinspritzventil (1), das für Brennstoffeinspritzanlagen (1) dient, weist ein Anschlussstück (5) auf, das so ausgestaltet ist, das dieses zumindest teilweise in einen Aufnahmeraum (9) eines Anschlusskörpers (8) einer Fluid führenden Komponente (4) einfügbar ist. Im montierten Zustand ist an dem Anschlussstück (5) ein Stützteil (13) angeordnet, wobei das Anschlussstück (5) und das Stützteil (13) so ausgestaltet sind, dass das Anschlussstück (5) über das Stützteil (13) zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper (8) aufgehängt ist. Das Stützteil (13) weist eine sphärische Stützfläche (14) auf. Die sphärische Stützfläche (14) ist so an dem Stützteil (13) ausgestaltet, dass sich das Stützteil (13) im montierten Zustand zur Realisierung der zumindest mittelbaren Aufhängung des Anschlussstücks (5) an dem Anschlusskörper (8) mit seiner sphärischen Stützfläche (14) zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper (8) abstützt. Ferner sind eine Aufhängung (2) für Einspritzanlagen (1) und eine Einspritzanlage (1) angegeben.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Zumessventil zum Zumessen eines Fluids, das insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen dient, eine Aufhängung für Einspritzanlagen, insbesondere Brennstoffeinspritzanlagen, zur Verbindung eines Zumessventils mit einer Fluid führenden Komponente, und eine Einspritzanlage mit solch einem Zumessventil. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 10 2013 200 993 A1 ist eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Brennstoff führenden Komponente, einem Brennstoffeinspritzventil und einer Aufhängung bekannt. Bei der bekannten Aufhängung ist innerhalb einer Tasse der Brennstoff führenden Komponente ein Aufnahmeraum vorgesehen, in dem ein Brennstoffstutzen des Brennstoffeinspritzventils angeordnet ist. An der Tasse ist ein innenliegender Kragen ausgestaltet. Ferner ist ein elastisch verformbares Element vorgesehen, das an dem innenliegenden Kragen abgestützt ist. Der Brennstoffstutzen ist dann über das elastisch verformbare Element abgestützt. Hierdurch ist eine Aufhängung des Brennstoffeinspritzventils an der Brennstoff führenden Komponente möglich, wobei eine Geräuschreduzierung durch eine gezielte Entkopplung möglich ist.
Die Reduzierung von Motorgeräuschen ist heute nicht nur in Bezug auf aus dem Fahrzeuginnenraum wahrnehmbare Geräusche bedeutend. Im Rahmen eines Verkaufsgesprächs können von einem Kunden insbesondere bei geöffneter Motorhaube bestimmte Motorgeräusche als unerwünscht wahrgenommen werden, wenn sich der Motor im Leerlauf befindet. Dies betrifft insbesondere metallische Übergänge bei der Aufhängung der Brennstoffeinspritzventile. Ferner kann davon ausgegangen werden, dass mit steigendem Brennstoffdruck solche unerwünschten Geräusche zumindest subjektiv lauter wahrgenommen werden.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Zumessventil mit den Merkmalen des Anspruchs 1, die erfindungsgemäße Aufhängung mit den Merkmalen des Anspruchs 9 und die erfindungsgemäße Einspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 10 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Aufhängung des Zumessventils an der Brennstoff führenden Komponente ermöglicht ist. Insbesondere kann zumindest in Bezug auf geeignete Anwendungsfälle eine verbesserte Montage erzielt werden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Anspruch 1 angegebenen Zumessventils, der im Anspruch 9 angegebenen Aufhängung und der im Anspruch 10 angegebenen Einspritzanlage möglich.
Speziell eignen sich die Aufhängung und die Einspritzanlage für Anwendungen zur Brennstoffeinspritzung, insbesondere Benzindirekteinspritzung. Die Fluid führende Komponente ist dann als Brennstoff führende Komponente ausgebildet. Das Zumessventil ist dann als Brennstoffeinspritzventil ausgebildet. Die anhand dieser bevorzugten Anwendungen angegebenen Vorteile und Weiterbildung können aber in entsprechender Weise auch allgemein bei einem Zumessventil, einer Aufhängung für Einspritzanlagen und bei Einspritzanlagen zur Anwendung kommen.
Die Brennstoff führende Komponente ist hierzu vorzugsweise als Brennstoffverteiler, insbesondere als Brennstoffverteilerleiste, ausgebildet. Solch ein Brennstoffverteiler kann zum einen zur Verteilung des Brennstoffs auf mehrere Brennstoffeinspritzventile, insbesondere Hochdruckeinspritzventile, dienen. Zum anderen kann der Brennstoffverteiler als gemeinsamer Brennstoffspeicher für die Brennstoffeinspritzventile dienen. Die Brennstoffeinspritzventile sind dann vorzugsweise über sich entsprechende Aufhängungen mit dem Brennstoffverteiler verbunden. Im Betrieb spritzen die Brennstoffeinspritzventile den zum Verbrennungsvorgang notwendigen Brennstoff dann unter hohem Druck in den jeweiligen Verbrennungsraum ein. Der Brennstoff wird hierbei über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert.
Das an dem Anschlussstück angeordnete Stützteil ist vorzugsweise als separates Stützteil ausgebildet, das auf geeignete Weise mit dem Anschlussstück des Brennstoffeinspritzventils verbunden werden kann. Prinzipiell kann das Stützteil auch Bestandteil des Anschlussstücks sein. Der Anschlusskörper der Fluid führenden Komponente ist kein Bestandteil des Zumessventils Das Stützteil des Brennstoffeinspritzventils kann zwar in Bezug auf zumindest eine bestimmte Aufhängungen ausgebildet sein. Insbesondere in diesem Fall kann das Brennstoffeinspritzventil mit dem Stützteil aber auch unabhängig von den weiteren Bestandteilen solch einer Aufhängung oder einer Einspritzanlage hergestellt und vertrieben werden. Der Anschlusskörper kann Bestandteil der Brennstoff führenden Komponente sein. Insbesondere kann der Anschlusskörper als Tasse eines Brennstoffverteilers ausgestaltet sein. Hierbei kann der Anschlusskörper allerdings auch zu einem späteren Zeitpunkt mit einem Grundkörper eines Brennstoffverteilers verbunden werden, beispielsweise durch Schweißen. Somit können ein erfindungsgemäßes Zumessventil und eine erfindungsgemäße Aufhängung jeweils auch unabhängig von solchen weiteren Bauteilen, insbesondere einem Grundkörper der Brennstoff führenden Komponente, hergestellt und vertrieben werden.
Im montierten Zustand ist das Brennstoffeinspritzventil vorzugsweise mittels einer Aufhängung so mit einer Fluid führenden Komponente verbunden, dass das Anschlussstück des Zumessventils zumindest teilweise in einen Aufnahmeraum eines Anschlusskörpers der Komponente eingefügt ist. Vorzugsweise ist ein Entkopplungselement vorgesehen, wobei das Anschlussstück im montierten Zustand über das Stützteil, das Entkopplungselement und einen Befestigungskörper an dem Anschlusskörper aufgehängt ist. Vorteilhaft ist es, dass der Befestigungskörper eine sphärische Anlagefläche aufweist, dass die sphärischen Anlagefläche des Befestigungskörpers der sphärischen Stützfläche des Stützteils zugewandt ist und dass das Entkopplungselement zwischen der sphärischen Stützfläche des Stützteils und der sphärischen Anlagefläche des Befestigungskörpers angeordnet ist. Der Befestigungskörper kann bei der Montage entlang einer Längsachse des Anschlusskörpers beziehungsweise des Brennstoffeinspritzventils an den Anschlusskörper angefügt werden.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann in den Befestigungskörper auch ein Anlagekörper eingesetzt sein, an dem die sphärische Anlagefläche ausgebildet ist. Bei einer weiter möglichen Abwandlung kann die sphärische Anlagefläche auch an einem Anlagekörper ausgebildet sein, der auf eine geeignete Weise mit dem Anschlusskörper der Fluid führenden Komponente verbunden ist. Anhand der sphärischen Anlagefläche des Befestigungskörpers gemachte Ausführungen gelten daher in entsprechender Weise auch bei solchen möglichen Abwandlungen.
Der Befestigungskörper ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung so ausgestaltet, dass seine sphärische Anlagefläche Teil einer Kugeloberfläche beziehungsweise Teil einer Oberfläche eines Kugelsegments ist. Entsprechend ist die sphärische Stützfläche des Stützteils als Teil einer Kugeloberfläche beziehungsweise als Teil einer Oberfläche eines Kugelsegments ausgebildet. Das Entkopplungselement liegt vorzugsweise zumindest weitgehend an der gesamten sphärischen Anlagefläche des Befestigungskörpers und/oder zumindest weitgehend an der ganzen sphärischen Stützfläche des Stützteils an. Dadurch reduziert sich die lokale mechanische Belastung. Ferner kann eine verbesserte geometrische Ausrichtung und Abstützung in unterschiedlichen Raumrichtungen erzielt werden. Insbesondere kann eine vorteilhafte Ausrichtung und Abstützung des Brennstoffeinspritzventils in Bezug auf eine durch den Anschlusskörper vorgegebene Längsachse ermöglicht werden. Dadurch ergibt sich auch eine verbesserte Positionierung in beispielsweise einer Zylinderbohrung der Brennkraftmaschine.
Insbesondere kann somit erreicht werden, dass ein direkter Übertragungsweg zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und einem Zylinderkopf entfällt. Hierdurch können auch Befestigungsmittel zwischen dem Brennstoffeinspritzventil und dem Zylinderkopf, wie beispielsweise Bolzen, die zur Geräuschisolierung in elastische Lagerbuchsen eingefügt sind, entfallen.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement als Teil einer Hohlkugel, insbesondere als gelochte Hohlkugelkappe, ausgestaltet ist. Bei dieser Weiterbildung kann insbesondere eine zumindest näherungsweise konstante Dicke des Entkopplungselements im unbelasteten Zustand vorgegeben werden.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement zumindest teilweise aus einem elastischen Werkstoff gebildet ist. Bei dieser Ausgestaltung des Entkopplungselements ist es insbesondere vorteilhaft, wenn das Entkopplungselement zumindest teilweise aus zumindest einem Elastomer gebildet ist. Hierbei kann das Entkopplungselement zumindest teilweise als werkzeugfallendes Formteil, insbesondere als Kunststoffspritzgussteil, thermoplastisches Elastomerteil, Naturkautschukteil beziehungsweise Synthesekautschukteil, ausgeformt und/oder aus einem Band- oder Plattenförmigen Vormaterial ausgeschnitten oder auf andere Weise ausgeformt werden.
Zusätzlich oder alternativ kann das Entkopplungselement zumindest teilweise aus einem thermoplastischen oder einem aushärtbaren plastischen Material gebildet sein. Speziell kann das Entkopplungselement in vorteilhafter Weise einen Schichtaufbau, insbesondere Sandwichaufbau, aufweisen. Vorteilhaft ist es besonders, dass das Entkopplungselement einen Schichtaufbau, insbesondere Sandwichaufbau, mit zumindest einer elastischen Zwischenschicht aufweist. Ein Schichtaufbau ist hierbei nicht notwendigerweise auf zwei oder drei Schichten begrenzt. Vorteilhaft ist allerdings ein Schichtaufbau, bei dem sich zwischen zwei nicht elastischen Schichten eine elastische Schicht befindet.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement eine erste äußere Schicht, die als metallische Schicht oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschicht ausgebildet ist, und eine zweite äußere Schicht, die als metallische Schicht oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschicht ausgebildet ist, aufweist und dass die elastische Zwischenschicht zwischen der ersten äußeren Schicht und der zweiten äußeren Schicht angeordnet ist. Speziell hat diese Weiterbildung den Vorteil, dass sowohl eine hohe Robustheit als auch eine vorteilhafte Dämpfungswirkung erzielt werden können.
Vorteilhaft ist es, dass das Entkopplungselement als metallisches Federelement ausgestaltet ist. Diese Weiterbildung hat den Vorteil, dass eine massive und robuste Ausgestaltung des Entkopplungselements möglich ist.
Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 hat den Vorteil, dass eine zuverlässige Abstützung über die Lebensdauer erreicht werden kann, wenn das Brennstoffeinspritzventil beispielsweise mittels einer Aufhängung an einer Tasse einer Komponente aufgehängt ist. Hierbei kann gegebenenfalls auf ein stoffschlüssiges Fügeverfahren, insbesondere ein Schweißen, um das Stützteil mit dem Anschlussstück zu verbinden, verzichtet werden.
Die Weiterbildung nach Anspruch 3 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Montage und/oder eine verbesserte Fügung ermöglicht sind. Insbesondere kann das auf das Anschlussstück gefügte Stützteil im montierten Zustand entlang der Längsachse des Anschlussstücks betrachtet dann beidseitig formschlüssig mit dem Anschlussstück zusammenwirken. Dies ermöglicht zum einen eine vereinfachte Montage und zum anderen die Vermeidung von zusätzlichen Maßnahmen zur Verbindung des Stützteils mit dem Anschlussstück. Insbesondere kann auf stoffschlüssige Fügeverfahren, wie ein Schweißen, oder zusätzliche Befestigungsmittel, wie einen Haltering, dann gegebenenfalls verzichtet werden.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung des Stützteils ist gemäß Anspruch 4 möglich. Hierdurch kann insbesondere ein radiales Anfügen des Stützteils an das Anschlussstück ermöglicht werden. Die Weiterbildung nach Anspruch 5 gibt eine vorteilhafte Ausgestaltung an, um beim Fügen eine bezüglich der Längsachse betrachtete formschlüssige Verbindung auszubilden. Die Weiterbildung nach Anspruch 6 hat hierbei ferner den Vorteil, dass eine Montage prinzipiell in jeder möglichen radialen Montagerichtung denkbar ist. Hierbei können sich beispielsweise Einschränkungen aufgrund eines Gehäuses, insbesondere eines an dem Brennstoffeinspritzventil vorgesehenen Steckers oder durch andere Anbauteile ergeben. Die geeignete Montagerichtung kann dann in Bezug auf solche Einschränkungen gewählt werden, da an dem Anschlussstück selbst jede beliebige radiale Montage möglich ist. Je nach Ausgestaltung des Brennstoffeinspritzventils kann dies auch größere Freiheiten bei der Verbindung des Anschlussstücks mit den übrigen Bauteilen des Brennstoffeinspritzventils ermöglichen.
Gemäß Anspruch 7 ist eine abgewandelte Ausgestaltung angegeben, gemäß der eine Verbindung des Stützteils mit dem Anschlussstück des Brennstoffeinspritzventils möglich ist. Hierbei kann ein Halteelement, insbesondere Haltering, vor dem Einfügen des Anschlussstücks in den Anschlusskörper der Komponente befestigt werden. Solch ein Haltering ist dann vorzugsweise als Spreizring ausgebildet, wobei gemäß Anspruch 7 eine bevorzugte Befestigungsmöglichkeit des Spreizrings in einer Vertiefung an dem Anschlussstück angegeben ist.
Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 8 kann ein Entkopplungselement als Bestandteil des Brennstoffeinspritzventils vorgesehen sein. Hierbei sind geeignete Ausgestaltungen denkbar. Insbesondere kann das Entkopplungselement als separates Entkopplungselement vorgesehen sein, das spätestens bei der Montage an der sphärischen Stützfläche des Stützteils angeordnet wird. Denkbar ist es allerdings auch, dass das Entkopplungselement fest an der sphärischen Stützfläche des Stützteils angeordnet ist.
Figurenliste
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:

1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Aufhängung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel der Erfindung;
2 ein Stützteil eines Brennstoffeinspritzventils für die in 1 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechend dem Ausführungsbeispiel;
3 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung;
4 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer zweiten möglichen Ausgestaltung;
5 ein Entkoppelelement der in 1 dargestellten Aufhängung entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung;
6A eine auszugsweise Darstellung der in 1 dargestellten Aufhängung bei einer Montage;
6B eine auszugsweise Darstellung der in 1 dargestellten Aufhängung bei einer Montage;
7 einen Befestigungskörper der in 1 dargestellten Aufhängung in einer räumlichen Schnittdarstellung;
8 einen Befestigungskörper der in 1 dargestellten Aufhängung in einer räumlichen Darstellung;
9 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einer Aufhängung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung;
10 ein Stützteil eines Brennstoffeinspritzventils für die in 9 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechend dem weiteren Ausführungsbeispiel in einer räumlichen Darstellung;
11 ein Stützteil eines Brennstoffeinspritzventils für die in 9 dargestellten Brennstoffeinspritzanlage entsprechend dem weiteren Ausführungsbeispiel in einer räumlichen Schnittdarstellung und
12 ein als Spreizring ausgebildetes Halteelement für die in 9 dargestellte Aufhängung in einer räumlichen Darstellung.

Ausführungsformen der Erfindung
1 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einer Aufhängung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Die Brennstoffeinspritzanlage 1 weist ein Brennstoffeinspritzventil 3 und eine Brennstoff führende Komponente 4 auf. Das Brennstoffventil 3 weist ein Anschlussstück 5 auf, das eine axiale Durchgangsbohrung 6 umfasst, um Brennstoff in das Brennstoff in das Brennstoffeinspritzventil 3 zu führen. Die Brennstoff führende Komponente 4 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen rohrförmigen Grundkörper 7 und einen Anschlusskörper 8 auf. Der Anschlusskörper 8 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Tasse 8 ausgebildet und weist einen Aufnahmeraum 9 auf. Das Anschlussstück 5 ist zumindest teilweise in den Aufnahmeraum 9 des Anschlusskörpers 8 eingefügt. Hierbei ist über einen Dichtring 10 eine Brennstoffdichtung gewährleistet.
Ferner ist ein Befestigungskörper 11 montiert, an dem eine sphärische Anlagefläche 12 ausgebildet ist. Ferner ist an dem Anschlussstück 5 ein Stützteil 13 angeordnet, das mit dem Anschlussstück 5 verbunden ist. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann das Stützteil 13 prinzipiell auch ein Bestandteil des Anschlussstücks 5 sein. An dem Stützteil 13 ist eine sphärische Stützfläche 14 ausgebildet. Die sphärischen Anlagefläche 12 des Befestigungskörpers 11 ist der sphärischen Stützfläche 14 zugewandt. Der als Befestigungsnuss 11 ausgebildete Befestigungskörper 11 weist ein Innengewinde 125 auf, mit dem der Befestigungskörper 11 auf ein Außengewinde 126 des Anschlusskörpers 8 aufgeschraubt ist. Somit ist die sphärische Stützfläche 14 so an dem Stützteil 13 ausgebildet, dass diese im montierten Zustand der sphärischen Anlagefläche 12 zugewandt ist und dass im montierten Zustand eine Aufhängung des Anschlussstücks 5 über die sphärische Stützfläche 14 des Stützteils zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper 8 der Komponente 4 möglich ist.
Zwischen der sphärischen Anlagefläche 12 des Befestigungskörpers 11 und der sphärischen Stützfläche 14 des Stützteils 13 ist im montierten Zustand ein Entkopplungselement 15 angeordnet. Das Entkopplungselement 15 liegt hierbei vorzugsweise im Wesentlichen an der gesamten sphärischen Anlagefläche 12 und/oder zumindest im Wesentlichen an der gesamten sphärischen Stützfläche 14 an, so dass eine zumindest im wesentlichen vollflächige, beidseitige Anlage des Entkopplungselements 15 an der sphärischen Anlagefläche 12 beziehungsweise der sphärischen Stützfläche 14 gegeben ist.
Im montierten Zustand ist das Brennstoffeinspritzventil 3 dann bezüglich einer durch den Anschlusskörper 8 vorgegebenen Längsachse 20 des Aufnahmeraums 9 ausgerichtet. Dementsprechend kann beispielsweise eine zuverlässige Positionierung des Brennstoffeinspritzventils 3 in einer Zylinderkopfbohrung erfolgen. Die Aufhängung 2 macht eine zusätzliche Befestigung oder Abstützung (durch einen metallische Kontakt) des Brennstoffeinspritzventils 3 an dem Zylinderkopf überflüssig. Dadurch wird insbesondere eine Übertragung von Vibrationen zwischen dem Brennstoffeinspritzventil 3 und dem Zylinderkopf vermieden. Des Weiteren ist durch das Entkopplungselement 15 eine Isolierung des Brennstoffeinspritzventils 3 von dem Anschlusskörper 8 und somit der Brennstoff führenden Komponente 4 gegeben. Dies vermindert beziehungsweise verhindert insbesondere die Übertragung von Körperschall. Zwischen dem Anschlusskörper 8 und dem Brennstoffeinspritzventil 3 kann eine elastische Halteklammer 20A montiert sein, die sich an einem Gehäuse 127 des Brennstoffeinspritzventils 3 abstützt. An dem Gehäuse 127 ist ein elektrischer Stecker 128 ausgeformt.
2 zeigt das Stützteil 13 des Brennstoffeinspritzventils 3 entsprechend dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiels. Hierbei ergibt sich eine Einbaulage des Stützteils 13 durch die auch in der 1 dargestellte axiale Montagerichtung 118, in der das Brennstoffeinspritzventil 3 mit seinem Anschlussstück 5 in den Anschlusskörper 8 der Komponente 4 eingefügt wird. Bei diesem Fügevorgang befindet sich das Stützteil 13 bereits an dem Anschlussstück 5. Im montierten Zustand ist das Stützteil 13 dann durch den das Stützteil 13 umgebenden Anschlusskörper 8 gesichert.
Die sphärische Stützfläche 14 des Stützteils 13 ist entgegen der axialen Montagerichtung 118 orientiert. Ferner weist das Stützteil 13 eine von der sphärischen Stützfläche 14 abgewandete Seite 129 auf, die eben ausgestaltet sein kann. Die Seite 129 ist senkrecht zu der Längsachse 20 und in Richtung der axialen Montagerichtung 118 orientiert.
Das Stützteil 13 weist eine U-förmige Ausnehmung 130 auf, die so ausgestaltet ist, das das Anschlussstück 5 bei einer Montage radial zu der Längsachse 20 des Anschlussstücks 5 in die U-förmige Ausnehmung 130 einfügbar ist. Dies ist gleichbedeutend damit, dass die U-förmige Ausnehmung 130 so ausgestaltet ist, dass das Stützteil 13 bei einer Montage entsprechend auf das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 fügbar ist, wie es auch anhand der 6A und 6B beschrieben ist.
Das Stützteil 13 weist eine Verbindungsrippe 131 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als U-förmige Verbindungsrippe 131 ausgestaltet ist. Die Verbindungsrippe 131 ist an der U-förmigen Ausnehmung 130 des Stützteils 13 vorgesehen. Ferner weist das Stützteil 13 an der U-förmigen Ausnehmung 130 eine Innenseite 132 auf, die als Teil einer Zylindermantelfläche ausgestaltet ist. Insbesondere kann die Innenseite 132 als Hälfte einer Zylindermantelfläche ausgestaltet sein. Im montierten Zustand liegt das Stützteil 13 mit seiner Innenseite 132 vorzugsweise an einer Außenseite 133 des Anschlussstücks 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 an, wie es in der 1 dargestellt ist. Ferner weist das Stützteil 13 einen abgerundeten Übergang 134 von der sphärischen Stützfläche 14 zu der Innenseite 132 auf. Eine teilringförmige Außenseite 135 des Stützteils 13 liegt vorzugsweise in einer Zylindermantelfläche. Die Außenseite 135 ist hierbei von der U-förmigen Ausnehmung 130 unterbrochen.
3 zeigt ein Entkopplungselement 15 der in 1 dargestellten Aufhängung in einer schematischen, räumlichen Darstellung entsprechend einer ersten möglichen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung sind Schichten 26, 27, 28 vorgesehen. Die Schicht 28 ist hierbei vorzugsweise als elastische Zwischenschicht ausgebildet, um einen Sandwichaufbau zu ermöglichen. Hierbei dient die Schicht 26 als erste äußere Schicht 26, und die Schicht 27 dient als zweite äußere Schicht 27. Die Schichten 26, 27 sind vorzugsweise als metallische Schichten 26, 27 und/oder als zumindest im Wesentlichen inelastische Kunststoffschichten ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere eine verbesserte Stabilität an einer Außenseite 29 der Schicht 26 und an einer Außenseite 30 der Schicht 27 erzielt werden. Die Außenseite 29 liegt hierbei im montierten Zustand an der sphärischen Stützfläche 14 des Stützteils 13 an. Die Außenseite 30 liegt im montierten Zustand an der sphärischen Anlagefläche 12 des Befestigungskörpers 11 an. Ferner kann an dem Entkopplungselement 15 ein Bund 31 ausgeformt sein, der im montierten Zustand das Anschlussstück 5 abschnittsweise umschließt, um auch in radialer Richtung bezüglich der Längsachse 20 eine Isolierung gegenüber dem Befestigungskörper 11 zu gewährleisten. Der Bund 31 kann außerdem eine Positionierung des Entkopplungselements 15 an dem Befestigungskörper 11 gewährleisten.
4 zeigt das in 3 dargestellte Entkopplungselement entsprechend einer zweiten möglichen Ausgestaltung. Bei dieser Ausgestaltung ist das Entkopplungselement 15 als metallisches Federelement 15 ausgestaltet. Hierbei können Ausnehmungen 32, 33, von denen zur Vereinfachung der Darstellung nur die Ausnehmungen 32, 33 gekennzeichnet sind, an dem Entkopplungselement 15 zusätzlich zu einer dreidimensionalen Gestaltung vorgesehen sein, um die im jeweiligen Anwendungsfall gewünschte elastische Wirkung, insbesondere eine Federkonstante, vorzugeben.
5 zeigt das in 3 dargestellte Entkopplungselement entsprechend einer dritten möglichen Ausgestaltung. Hierbei kann das Entkopplungselement 15 beispielsweise als - in einem Werkzeug erzeugtes - Formelement ausgestaltet werden. Eine axiale Öffnung 34, die kreisförmig ausgeführt sein kann und bezüglich der im montierten Zustand gegebenen Längsachse 20 ausgerichtet ist, kann beispielsweise auch durch Ausstanzen ausgebildet werden.
Es ergeben sich somit mehrere Möglichkeiten, um ein Entkopplungselement 15 in Bezug auf den jeweiligen Anwendungsfall auszugestalten. Hierbei kann ein Schichtaufbau mit zwei oder mehr Schichten, von denen einer anhand der 3 beschrieben ist, realisiert werden. Hierdurch können unterschiedliche Werkstoffe in vorteilhafter Weise kombiniert werden. Beispielsweise können metallische Werkstoffe und Kunststoffe kombiniert werden. Für eine elastische Schicht, insbesondere eine elastische Zwischenschicht, wie es in der 3 anhand der Schicht 28 erläutert ist, oder auch bei einer Ausgestaltung aus einem einzigen Werkstoff, wie es anhand der 5 beschrieben ist, kann auch ein Termoplast, ein thermoplastischer Elastomer, ein Naturkautschuk sowie ein Synthesekautschuk zum Einsatz kommen. Als Werkstoff kann hierbei auch eine (nicht geschichtete) Materialzusammensetzung zum Einsatz kommen. Ferner muss das Entkopplungselement 15 bei der Montage nicht notwendigerweise als separates Bauteil montiert werden. Das Entkopplungselement 15 kann insbesondere bereits auf das Stützteil 13 oder den Befestigungskörper 11 gefügt sein. Hierbei ist auch eine stoffschlüssige Verbindung oder ein Anspritzen des Entkopplungselements 15 an das Stützteil 13 oder den Befestigungskörper 11 denkbar. Das Entkopplungselement 15 kann hierbei gegebenenfalls in Zusammenwirkung mit einem elastischen Dichtring 10 auch einen gewissen Toleranzausgleich für Lageabweichungen des Brennstoffeinspritzventils 3 von der Längsachse 20 ermöglichen. Dies betrifft insbesondere Verkippungen und einen koaxialen Versatz. Somit werden Beschädigungen des Brennstoffeinspritzventils 3 aufgrund von Biegekräften oder dergleichen verhindert.
6A zeigt eine auszugsweise Darstellung der in 1 dargestellten Aufhängung bei einer Montage des in 2 dargestellten Stützteils 13 an das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3. Ferner zeigt 6B eine auszugsweise Darstellung der in 1 dargestellten Aufhängung 2 bei der Montage, wobei das in 2 dargestellte Stützteil 13 bereits an das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 gefügt ist, bevor das Anschlussstück 5 mit dem Stützteil 13 in der axialen Montagerichtung 118 in den Anschlusskörper 8 der Komponente 4 gefügt wird. Zur Vereinfachung der Darstellung ist hierbei der Befestigungskörper 11 nicht dargestellt. Ferner ist zur Vereinfachung der Darstellung in Bezug auf das Brennstoffeinspritzventil 3 nur das Anschlussstück 5 dargestellt. Bei der Montage muss das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 nicht notwendigerweise bereits etwas in den Anschlusskörper 8 der Komponente 4 eingefügt sein. Insbesondere kann eine Vormontage erfolgen, bei der zunächst das Stützteil 13 und der Befestigungskörper 11 an dem Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 angeordnet werden und das Anschlussstück 5 mit dem Gehäuse 127 des Brennstoffeinspritzventils 3 verbunden wird.
An dem Anschlussstück 5 ist eine Vertiefung 140 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Vertiefung 140 als bezüglich der Längsachse 20 umlaufende Ringnut 140 ausgebildet. Für die Montage des Stützteils 13 an das Anschlussstück 5 wird das Stützteil 13 bezüglich der axialen Montagerichtung 118, die für die spätere Montage des Brennstoffeinspritzventils 3 an den Anschlusskörper 8 der Komponente 4 vorgegeben ist, so neben dem Anschlussstück 5 positioniert, dass die Seite 129 des Stützteils 13 senkrecht zu der Längsachse 20 orientiert ist und in der axialen Montagerichtung 118 zeigt, während die sphärische Stützfläche 14 entgegen der axialen Montagerichtung 118 orientiert ist. Ferner wird das Stützteil 13 mit der zu dem Anschlussstück 5 hin geöffneten U-förmigen Ausnehmung 130 dann in einer radialen Montagerichtung 117, die senkrecht zu der Längsachse 20 ist, so auf das Anschlussstück 5 gefügt, dass die Verbindungsrippe 131 in die Vertiefung 140 des Anschlussstücks 5 eingreift. Das Fügen in der radialen Montagerichtung 117 erfolgt, bis das Stützteil 13 mit seiner Innenseite 132 an der Außenseite 133 des Anschlussstücks 5 anliegt, wie es in der 6B dargestellt ist.
Der Befestigungskörper 11 ist nicht notwendigerweise über eine Gewindeverbindung, die durch die Gewinde 125, 126 veranschaulicht ist, mit dem Anschlusskörper 8 verbunden. Insbesondere ist auch eine segmentierte Ausgestaltung des Befestigungskörpers 11 denkbar, wobei Segmente, insbesondere Hälften, des Befestigungskörpers 11 ebenfalls in radialer Richtung zu der Längsachse 20 montierbar sein können. Hierdurch können unterschiedliche Reihenfolgen bei der Montage des Brennstoffeinspritzventils 3 an die Komponente 4 ermöglicht werden.
7 zeigt den Befestigungskörper 11 der in 1 dargestellten Aufhängung 2 in einer räumlichen Schnittdarstellung. Der Befestigungskörper 11 weist in diesem Ausführungsbeispiel die sphärische Anlagefläche 12 auf. Im montierten Zustand befindet sich das Entkopplungselement 15 dann zwischen der sphärischen Stützfläche 14 des Stützteils 13 und der sphärischen Anlagefläche 12 des Befestigungskörpers 11. Ferner ist in diesem Ausführungsbeispiel das Innengewinde 125 als Ausführungsmöglichkeit gezeigt, um eine Verbindung des Befestigungskörpers 11 mit dem Anschlusskörper 8 zu ermöglichen. Zum Aufschrauben des Befestigungskörpers 11 ist an dem Befestigungskörper 11 eine Mehrkantkontur 136 ausgebildet, die das Ansetzen eines Montagewerkzeugs ermöglicht. 8 zeigt diesbezüglich den Befestigungskörper 11 in einer anderen Perspektive, aus der die Mehrkantkontur 136 deutlich wird.
9 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einer Aufhängung 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Stützteil 13 über ein Halteelement 145 an dem Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 gehalten und somit zumindest im montierten Zustand befestigt. Hierbei ist das Halteelement 145 vorzugsweise als Haltering 145 ausgebildet, der in die als umlaufende Nut 140 ausgebildete Vertiefung 140 des Anschlussstück 5 eingreift.
10 zeigt das Stützteil 13 der in 9 dargestellten Aufhängung 2 entsprechend dem weiteren Ausführungsbeispiel. Das Stützteil 13 weist eine Durchgangsbohrung 40 auf, durch die sich im montierten Zustand das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 erstreckt. Bezüglich der durch die Montage vorgegebenen Längsachse 20 ist die Durchgangsbohrung 40 als axiale Durchgangsbohrung 40 ausgestaltet. Das Stützteil 13 ist in diesem Ausführungsbeispiel bezüglich der Längsachse 20 ringförmig ausgestaltet. An der Seite 129 weist das Stützteil 13 eine Vertiefung 146 auf, in der das als Haltering 145 ausgebildete Halteelement 145 im montierten Zustand zumindest teilweise versenkt ist.
11 zeigt das in 10 dargestellte Stützteil 13 in einer räumlichen, geschnittenen Darstellung, wobei die Längsachse 20 in der Schnittebene liegt. Vorzugsweise ist das Stützteil 13 mit einem in Umfangsrichtung gleichbleibenden Profil 41 ausgestaltet. Eine an die sphärische Stützfläche 14 angrenzende Seite 42 des Profils 41 ist dann kreisbogenförmig ausgebildet.
12 zeigt das als Spreizring 145 ausgebildete Halteelement für die in 9 dargestellte Aufhängung 2 in einer räumlichen Darstellung. Das Halteelement 145 weist einen ringförmigen Grundkörper 147 auf, der an einer Stelle 148 geöffnet ist. Hierbei sind im Bereich der Stelle 148 Nasen 149, 150 vorgesehen, die das Ansetzen eines Spreizwerkzeugs erlauben. Hierdurch kann der ringförmige Grundkörper 147 aufgespreizt werden, um das Halteelement 145 an das Anschlussstück 5 des Brennstoffeinspritzventils 3 zu montieren.
Die anhand der 9 bis 12 beschriebene Ausgestaltung hat den Vorteil, dass eine einfache Montage und Befestigung des Stützteils 13 an dem Anschlussstück 5 möglich ist. Dies gilt insbesondere für eine Vormontage, bei der das Anschlussstück 6 bereits mit dem Gehäuse 127 verbunden ist. Dann können entgegen der axialen Montagerichtung 118 der Befestigungskörper 11 und das Stützteil 13 auf das Anschlussstück 5 gefügt werden. Dann kann das Halteelement 145 mit dem Anschlussstück 5 verbunden werden. Vorzugsweise wird hierbei ein Entkopplungselement 115 zwischen das Stützteil 13 und dem Befestigungskörper 11 eingefügt. Dann sind diese Bauteile zuverlässig an dem Brennstoffeinspritzventil 3 gesichert. Für die Befestigung des Brennstoffeinspritzventils 3 an dem Anschlusskörper 8 der Komponente 4 kann dann das Anschlussstück 5 in der axialen Montagerichtung 118 in den Anschlusskörper 8 der Komponente 4 eingefügt und der Befestigungskörper 11 kann mit dem Anschlusskörper 8 verbunden, insbesondere verschraubt, werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102013200993 A1 [0002]

Claims

Zumessventil (3) zum Zumessen eines Fluids, das insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen (1) dient, mit einem Anschlussstück (5), das so ausgestaltet ist, das dieses zumindest teilweise in einen Aufnahmeraum (9) eines Anschlusskörpers (8) einer Fluid führenden Komponente (4) einfügbar ist, wobei zumindest im montierten Zustand an dem Anschlussstück (5) ein Stützteil (13) angeordnet ist und wobei das Anschlussstück (5) und das Stützteil (13) so ausgestaltet sind, dass das Anschlussstück (5) über das Stützteil (13) zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper (8) aufhängbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) eine sphärische Stützfläche (14) aufweist und dass die sphärische Stützfläche (14) so an dem Stützteil (13) ausgestaltet ist, dass sich das Stützteil (13) im montierten Zustand zur Realisierung der zumindest mittelbaren Aufhängung des Anschlussstück (5) an dem Anschlusskörper (8) mit seiner sphärischen Stützfläche (14) zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper (8) abstützt.
Zumessventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) im montierten Zustand entlang einer Längsachse (20) des Anschlussstücks (5) betrachtet zumindest einseitig formschlüssig mit dem Anschlussstück (5) zusammenwirkt.
Zumessventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) bei einer Montage radial zu einer Längsachse (20) des Anschlussstücks (5) auf das Anschlussstück (5) fügbar ist.
Zumessventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) eine U-förmige Ausnehmung (130) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass das Anschlussstück (5) bei einer Montage radial zu einer Längsachse (20) des Anschlussstücks (5) in die U-förmige Ausnehmung (130) einfügbar ist.
Zumessventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) an der U-förmigen Ausnehmung (130) eine U-förmige Verbindungsrippe (131) aufweist, die so ausgestaltet ist, dass diese bei der Montage in zumindest eine an dem Anschlussstück (5) ausgebildete Vertiefung (140) eingreift.
Zumessventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die an dem Anschlussstück (5) ausgebildete Vertiefung (140) als umlaufende Ringnut (140) ausgebildet ist.
Zumessventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützteil (13) im montierten Zustand über ein Halteelement (145), insbesondere einen Spreizring (145), an dem Anschlussstück (5) befestigt ist und/oder dass das Stützteil (13) eine Vertiefung (146) aufweist, in die im montierten Zustand ein Haltelement (145), insbesondere ein Spreizring (145), zumindest teilweise eingefügt ist.
Zumessventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein zumindest teilweise sphärisch geformtes Entkopplungselement (15) vorgesehen ist, das zumindest in einem montierten Zustand an der sphärischen Stützfläche (14) des Stützteils (13) anliegt, und dass das Anschlussstück (5) über das Stützteil (13) und das Entkopplungselement (15) zumindest mittelbar an dem Anschlusskörper (8) aufhängbar ist.
Aufhängung (2) für Einspritzanlagen (1), insbesondere für Brennstoffeinspritzanlagen (1), zur Verbindung eines Zumessventils (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8 mit einer Fluid führenden Komponente, wobei das Zumessventil (3) an dem Anschlusskörper (8) der Fluid führenden Komponente (4) aufgehängt ist.
Einspritzanlage (1), insbesondere für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Fluid führenden Komponente (4) und zumindest einem Zumessventil (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.