DE10303502B3 - Dry blasting process for applying to groove shapes involves creating roughness by dry blasting with granular material - Google Patents

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Abstract

The dry blasting process produces a groove shape with a radial recess for a sealing ring. The groove has a cylindrical surface intended to act as a resting surface for the sealing ring. Roughness is applied to the required part of the object (1) by means of dry blasting with abrasive grains, using a material with a specific gravity higher than that of quartz.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Nutgestaltung nach der Gattung des Patentanspruchs 1 und von einem Gegenstand mit einer Nutgestaltung nach der Gattung des Patentanspruchs 4. The invention is based on one Process for producing a groove design according to the genus of Claim 1 and of an object with a groove design according to the preamble of claim 4.

Bei einem solchen Verfahren beziehungsweise Gegenstand ist die im Vergleich zu einer völlig glatten Fläche mit einer erhöhten Rauhigkeit versehene Fläche, die als Anlagefläche für den Dichtring bestimmt ist, durch Rändelung erzielt. Die Fläche weist somit linienförmige deutliche Vertiefungen auf. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Riffelung nicht in allen Fällen den unter Vorspannung von außen an der zylindrischen Fläche anliegenden Dichtring beim Einschrauben eines Gegenstands, der diese Nutgestaltung aufweist, oder beim Befestigen mittels einer Düsenspannmutter an Ort und Stelle hält.With such a procedure respectively The object is compared to a completely smooth surface with an elevated Surface provided with roughness, the as an investment area for the Sealing ring is determined by knurling achieved. The area faces thus linear clear deepening. It has been shown that such Not corrugated in all cases the under tension from the outside on the cylindrical surface adjacent sealing ring when screwing in an object that this Has groove design, or when attaching using a nozzle nut holds in place.

Solche Probleme können auch bei Gestaltungen auftreten, bei denen ein Dichtring an einer zylindrischen Außenfläche dicht anliegen muss.Such problems can also arise with designs occur in which a sealing ring is tight on a cylindrical outer surface must be concerned.

Bei einem radial außen an einer zylindrischen Außenfläche anliegenden Dichtring kann wie beim unten beschriebenen Ausführungsbeispiel, die technische Verwendung in der Weise vorgesehen sein, dass der mit dem Dichtring versehene Gegenstand in einem Innengewinde eines Geräteteils zu befestigen ist, wobei beim Einschrauben in das Innengewinde zunächst ein erster Gewindeabschnitt des Gegenstands, anschließend die den Dichtring tragende Fläche mit erhöhter Rauhigkeit und schließlich ein in Verlängerung des erstgenannten Gewindeabschnitts liegender, die den Dichtring aufnehmende Nut auf Ihrer anderen Seite begrenzender weiterer Gewindeabschnitt in die genannte Gewindebohrung eingeschraubt wird. Hierbei wird der Dichtring, der zunächst nach außerhalb der äußeren Begrenzung der Außengewindeabschnitte vorragt, zusammen gedrückt, und soll nun, relativ zu dem äußeren Gewindeabschnitt die Schraubbewegung der inneren Gewindeteile mitmachen, damit verhindert wird, dass der Dichtring sich relativ zu der Nut in Richtung der Achsen der Gewindeabschnitte verschiebt, wodurch der Dichtring beim Montieren beschädigt würde und nicht mehr dichtet. Im fertig montierten Zustand soll der Dichtring auch eine Abdichtung gegenüber dem Innengewinde aufweisen, an dem er anliegt.With one radially outside on one cylindrical outer surface Sealing ring can, as in the embodiment described below, the technical Can be used in such a way that with the sealing ring provided object in an internal thread of a device part is to be fastened, first screwing into the internal thread first threaded section of the item, then the the surface bearing the sealing ring with increased Roughness and finally one in extension of the first-mentioned threaded section lying the sealing ring receiving groove on your other side delimiting further thread section is screwed into said threaded hole. Here will the sealing ring that initially outside the outer limit of the Male threaded portions protrudes, pressed together, and should now, relative to the outer threaded portion join in the screwing movement of the inner threaded parts to prevent them is that the sealing ring is relative to the groove in the direction of the axes of the threaded sections moves, causing the sealing ring when assembling damaged would and not seals more. In the fully assembled state, the sealing ring should also a seal against have the internal thread against which it rests.

Es sind auch andere Gestaltungen möglich, beispielsweise solche, bei denen bei der Montage eine auf den Dichtring wirkende Spannmutter vorgesehen ist, und der Dichtring nicht vollständig in eine Gewindebohrung eintritt.There are other designs possible, for example those in which one acting on the sealing ring during assembly Clamping nut is provided, and the sealing ring is not completely in a threaded hole occurs.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es eine gegenüber dem Bekannten erhöhte Rauhigkeit vorzusehen, die den Dichtring bei geeignet fester Anlage drehfest an der Fläche hält. Weiter ist von Vorteil, dass durch das Strahlen keine linienförmigen Vertiefungen in der genannten Fläche erzeugt werden, sondern eher eine Vielzahl von kleinsten flächigen, zum Beispiel etwa muldenförmigen Einprägungen, die sich gegenseitig überlagern, so dass die Wandfestigkeit des Gegenstands im Bereich der genannten Fläche nicht durch eine Verringerung der Wanddicke durch die bekannten linienförmigen Vertiefungen der Riffelung geschwächt wird. Dies ist insbesondere bei Anwendungsfällen sehr vorteilhaft und wichtig, bei denen der Gegenstand hohen Drücken ausgesetzt ist, wie dies zum Beispiel bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere Dieseleinspritzvorrichtungen der Fall ist.The method according to the invention makes it possible one opposite to the acquaintance To provide roughness, the sealing ring with a suitably firm system non-rotatable on the surface holds. Further It is advantageous that there are no linear depressions due to the blasting in the named area are generated, but rather a multitude of smallest flat, for example trough-shaped indentations, that overlap each other, so that the wall strength of the object in the range of the above area not by reducing the wall thickness by the known linear Depressions of the corrugation is weakened. This is particularly so in use cases very beneficial and important where the subject is exposed to high pressures like, for example, in fuel injectors, especially diesel injectors is the case.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung entnehmbar.Other advantages and beneficial Embodiments of the invention are the description, the claims and can be seen from the drawing.

Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt die für die Beschreibung der Erfindung erforderlichen Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung.The only figure shows a longitudinal section the for the description of the invention required parts of a fuel injector.

Beschreibung des Ausführungsbeispielsdescription of the embodiment

Der in der Figur gezeigte Gegenstand 1, ein Injektorkörper, ist im Endzustand innerhalb eines Injektorgehäuses montiert, so dass die in der Figur gezeigte Dichtung bei dem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug fertig montierten Injektorgehäuse nicht sichtbar ist. Es sind aber auch beliebige andere Gegenstände gemäß der Erfindung auszugestalten, bei denen eine Abdichtung erforderlich ist, insbesondere eine Abdichtung von flüssigen Medien, die unter hohem Druck stehen.The object shown in the figure 1 , an injector body, is mounted in the end state within an injector housing, so that the seal shown in the figure is not visible in the injector housing which is fully assembled for use in a motor vehicle. However, any other objects according to the invention are also to be designed which require a seal, in particular a seal of liquid media which are under high pressure.

Bei der in der Figur gezeigten Anordnung weist der gezeigte Gegenstand 1, der abgebrochen dargestellt ist, in seiner Außenform insgesamt aber rotationssymmetrisch ist, eine zylindrische, nach außen gewandte Fläche 3 auf, die sich in Längsrichtung zwischen zwei Gewindeabschnitten 5 und 7 befindet, die oben bereits beschrieben wurden, wobei die Fläche 3 durch einen Einstich in das ursprünglich vorhandene, noch nicht in die Gewindeabschnitte 5 und 7 unterteilte Außengewinde eingebracht worden ist, und zwar so, dass die Fläche 3 tiefer liegt als die tiefsten Teile des Gewindes. In ihren axialen Endbereichen geht die zylindrische Fläche 3 mittels kleiner Radien in zwei parallel verlaufende, die Gewindeabschnitte 5 und 7 anschneidende Seitenwände 9 über, die mit der Fläche 3 insgesamt eine Nut bilden. In die Nut ist ein gestrichelt dargestellter Dichtring 11, der vorzugsweise ein O-Ring sein kann, einzulegen. So lange der Gegenstand 1 nicht mittels der Gewindeabschnitte 5 und 7 in ein den Gegenstand 1 aufnehmendes Geräteteil eingeschraubt ist, ragt der Dichtring 11 deutlich über die radial äußeren Begrenzungen der Gewindeabschnitte 5 und 7 hinaus. Im eingeschraubten Zustand liegt die in der Figur als über die Gewindeabschnitte vorragende Fläche des Dichtrings an Gewindegängen des genannten Innengewindes an.In the arrangement shown in the figure, the object shown points 1 , which is shown broken off, but overall is rotationally symmetrical in its outer shape, a cylindrical, outwardly facing surface 3 on, which is in the longitudinal direction between two threaded sections 5 and 7 located above, where the area 3 by a puncture in the originally existing, not yet in the threaded sections 5 and 7 subdivided external thread has been introduced, so that the surface 3 is lower than the deepest parts of the thread. The cylindrical surface extends in its axial end regions 3 by means of small radii in two parallel sections, the thread sections 5 and 7 cutting sidewalls 9 over that with the area 3 form a groove overall. A dashed sealing ring is shown in the groove 11 , which can preferably be an O-ring. So long the subject 1 not by means of the threaded sections 5 and 7 into an the object 1 the receiving device part is screwed in, the sealing ring protrudes 11 clearly beyond the radially outer limits of the threaded sections 5 and 7 out. In the screwed-in state, the surface of the sealing ring protruding beyond the threaded sections in the figure rests on threads of the internal thread mentioned.

Der Gegenstand 1 ist zunächst bei der Herstellung durch Drehen und gegebenenfalls anschließendes Schleifen mit hoher Oberflächenqualität hergestellt worden. Um eine hohe Rauhigkeit zwecks guter Haftung des Dichtrings zu bewirken, ist die Fläche durch Trockenstrahlen, das heißt durch trockenes Strahlbehandeln mit einem körnigen Medium behandelt worden, so dass sie hierdurch aufgerauht wurde, was durch eine geeignete Schraffur angedeutet ist. Das körnige Medium weist im Beispiel Stahlkugeln oder Kugeln mit einer ähnlichen Festigkeit oder noch härter und einem ähnlichen spezifischen Gewicht auf. Die Strahlgeschwindigkeit und somit Aufprallgeschwindigkeit der Körner des Mediums und die zeitliche Dauer des Strahlungsvorgangs ist so bemessen, dass einerseits eine ausreichende Aufrauhung erzielt wird, andererseits durch den Aufprall der Körner des Mediums eine Verfestigung der Oberfläche der Fläche 3 erfolgt, ähnlich wie wenn diese mit kleinsten Hämmern gehämmert worden wäre.The object 1 was first produced during production by turning and, if necessary, subsequent grinding with a high surface quality. In order to achieve a high roughness in order to ensure that the sealing ring adheres well, the surface has been treated by dry blasting, that is to say by dry blasting with a granular medium, so that it has been roughened, which is indicated by suitable hatching. In the example, the granular medium has steel balls or balls with a similar strength or even harder and with a similar specific weight. The jet speed and thus the impact speed of the grains of the medium and the duration of the radiation process are dimensioned such that sufficient roughening is achieved on the one hand, and the surface of the surface is solidified by the impact of the grains of the medium on the other hand 3 takes place, similar to if it had been hammered with the smallest hammers.

Diese Fläche weist keine linienförmigen Vertiefungen auf, somit keine merkliche Verringerung der Wanddicke des Gegenstands zwischen der Fläche 3 und einer Innenfläche des Gegenstands, an der im Betrieb ein pulsierender hoher Druck in Folge der Kraftstoffeinspritzung anliegt. Daher ist die Festigkeit des Gegenstands im Bereich der Fläche 3 nicht beeinträchtigt, vielmehr ist durch den Verfestigungseffekt die Festigkeit im Bereich der Fläche 3 gegenüber anderen Bereichen des Gegenstands zusätzlich erhöht. Dies ist besonders bei hohen Drücken ausgesetzten hydraulischen Elementen, insbesondere im Bereich der Technik flüssiger Kraftstoffe, wie bei dem im Beispiel beschriebenen Einspritzventil für Dieselkraftstoff wichtig, weil diese Gegenstände in Folge der sehr hohen periodischen Druckspritzen im Betrieb „atmen", also ständig ihren Durchmesser ändern, und daher hohen Beanspruchungen ausgesetzt sind. Durch die erfindungsgemäße Behandlung der Fläche 3 ist ein derartig behandelter Gegenstand im Vergleich zu ähnlichen Gegenständen ohne eine derartige Behandlung mittels Trockenstrahlen mit relativ schweren Körnern des Mediums deutlich dauerhafter.This surface has no linear depressions, so there is no noticeable reduction in the wall thickness of the object between the surface 3 and an inner surface of the object against which a pulsating high pressure due to the fuel injection is applied during operation. Therefore the strength of the object is in the area of the surface 3 not impaired, rather the strength in the area is due to the solidification effect 3 additionally increased over other areas of the item. This is particularly important in the case of hydraulic elements exposed to high pressures, particularly in the field of liquid fuel technology, such as in the injection valve for diesel fuel described in the example, because these objects “breathe” as a result of the very high periodic pressure spraying during operation, that is to say they constantly change their diameter , and are therefore exposed to high stresses. By treating the surface according to the invention 3 an object treated in this way is significantly more durable compared to similar objects without such treatment by means of dry blasting with relatively heavy grains of the medium.

Die Haftung des Dichtrings 11 an der aufgerauhten Fläche 3 ist so gut, dass er beim Einschrauben des Gegenstands 1 in die genannte Innenbohrung die Einschraubbewegung mitmacht und somit sich nicht relativ zum Gegenstand 1 innerhalb der Nut 11 in Längsrichtung verschiebt, was zu einer sofortigen Beschädigung des Dichtrings mit daraus resultierender Undichtheit der gesamten Anordnung führen könnte.The liability of the sealing ring 11 on the roughened surface 3 is so good that he screwed in the item 1 joins the screw-in movement in the inner bore and is therefore not relative to the object 1 inside the groove 11 shifts in the longitudinal direction, which could lead to immediate damage to the sealing ring with resulting leakage of the entire arrangement.

Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung insbesondere auch noch bei folgenden bisher nicht erwähnten speziellen hydraulischen Elementen Verwendung finden: Ventilstücke, Druckrohrstutzen, hydraulische Ventilstücke, oder Teile mit Außengewinde mit erforderlichem Abdichten gegen hydraulische Leckage.The invention can be particularly advantageous also in the following special hydraulic systems not mentioned so far Elements used: valve pieces, pressure pipe sockets, hydraulic Valve pieces or parts with an external thread with required sealing against hydraulic leakage.

Die Rauhtiefe (hier wird die maximale Höhendifferenz zwischen den höchsten und den tiefsten Stellen der durch das Strahlen aufgerauhten Fläche so bezeichnet), beträgt dann, wenn das Verfahren mit den oben maßlich angegebenen Stahlkörnern ausgeführt wird, etwa 150 – 250 Mikrometer. Bei einem Strahldruck von ca 6 bar des Materials benötigt das Strahlen der Fläche 3 eines Ventils (die Fläche 3 hat eine Abmessung von etwa 80 mm2) etwa 10 sec.The roughness depth (here the maximum height difference between the highest and the lowest points of the surface roughened by the blasting is so called), when the method is carried out with the steel grains dimensionally specified above, is approximately 150-250 micrometers. With a blasting pressure of approx. 6 bar of material, the blasting of the surface is required 3 of a valve (the area 3 has a dimension of about 80 mm 2 ) about 10 sec.

Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass gezielt ausgewählte Stellen eines Werkstücks bearbeitet werden beziehungsweise sein können.An advantage of the invention is also in the fact that specifically selected Machined a workpiece will or can be.

Claims (6)

Verfahren zum Herstellen einer Nutgestaltung mit einem radialen Einstich für einen Dichtring, wobei die Nutgestaltung eine zylindrische Fläche aufweist, die als Anlagefläche für den Dichtring bestimmt ist und mit einer Rauhigkeit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauhigkeit durch Trockenstrahlen erzeugt wird.Method for producing a groove design with a radial recess for a sealing ring, the groove design having a cylindrical surface which is intended as a contact surface for the sealing ring and is provided with a roughness, characterized in that the roughness is generated by dry blasting. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trockenstrahlen mit einem Medium ausgeführt wird, dessen spezifisches Gewicht größer ist als das von Quarz.A method according to claim 1, characterized in that the dry blasting is carried out with a medium whose specific Weight is greater than that of quartz. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Medium Stahlkörner aufweist.A method according to claim 2, characterized in that the medium steel grains having. Gegenstand (1 ), vorzugsweise hydraulisches Element einschließlich Element der Technik flüssiger Kraftstoffe, der eine Nutgestaltung mit einem radialen Einstich für einen Dichtring aufweist, wobei die Nutgestaltung eine zylindrische Fläche (3) aufweist, die als Anlagefläche für den Dichtring bestimmt ist und mit einer Rauhigkeit versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rauhigkeit durch Trockenstrahlen nach einem der vorhergehenden Ansprüche erzeugt ist. Object ( 1 ), preferably hydraulic element including element of the technology of liquid fuels, which has a groove design with a radial recess for a sealing ring, the groove design having a cylindrical surface ( 3 ), which is intended as a contact surface for the sealing ring and is provided with a roughness, characterized in that the roughness is generated by dry blasting according to one of the preceding claims. Gegenstand (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialfestigkeit der zylindrischen Fläche (3) gegenüber einer nicht gestrahlten Object ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the material strength of the cylindrical surface ( 3 ) compared to a non-blasted one Gegenstand nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, das er als ein Gegenstand der folgenden Gruppe ausgebildet ist: Kraftstoff-Einspritzventile, Ventilstücke, Druckrohrstutzen, hydraulische Ventilstücke, Teile mit Außengewinde mit erforderlichem Abdichten gegen hydraulische Leckage.Object according to claim 4 or 5, characterized in that it is designed as an object of the following group: fuel injection valves, valve pieces, pressure pipe sockets, hydraulic valve pieces, parts with an external thread with required chem sealing against hydraulic leakage.
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