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Technisches Gebiet
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Ein Einspritzsystem dient der Versorgung
einer Brennkraftmaschine mit Kraftstoff. Bei dem Common-Rail-System
genannten Speichereinspritzsystem sind Druckerzeugung und Einspritzung
voneinander zeitlich und örtlich
entkoppelt. Eine separate Hochdruckpumpe erzeugt den Einspritzdruck
in einem zentralen Kraftstoffhochdruckspeicher. Der Einspritzbeginn
und die Einspritzmenge werden durch Ansteuerzeitpunkt und -dauer
von elektrisch betätigten
Injektoren bestimmt, die über
Kraftstoffleitungen mit dem Kraftstoffhochdruckspeicher verbunden sind.
Im Betrieb treten in dem Kraftstoffhochdruckspeicher extrem hohe
Drücke
auf, weshalb an seine Druckfestigkeit sehr hohe Anforderungen gestellt werden.
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Stand der Technik
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Im Stand der Technik werden die Kraftstoffhochdruckspeicher
geschmiedet, gezogen oder gewalzt.
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DE 199 36 533 A1 betrifft einen Kraftstoffhochdruckspeicher
für ein
Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem
einer Brennkraftmaschine mit einem rohrförmigen Grundkörper, der
eine in Längsrichtung verlaufende
Sacklochbohrung und mehrere Anschlüsse aufweist.
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Aus
DE 199 49 962 A1 ein weiterer Kraftstoffhochdruckspeicher
für ein
Common-Rail-Kraftstoffeinspritzsystem
einer Brennkraftmaschine bekannt. Der Kraftstoffhochdruckspeicher
besitzt einen hohlen Grundkörper,
der mit mehreren Anschlußöffnungen
ausgestattet ist. Der Innenraum des Grundkörpers ist dabei im Bereich
der Anschlußöffnungen eben
ausgebildet.
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DE 199 45 316 A1 bezieht sich ebenfalls auf einen
Kraftstoffhochdruckspeicher für
ein Common-Rail Kraftstoffeinspritzsystem einer Brennkraftmaschine
mit einem rohrförmigen
Grundkörper,
dessen Innenraum mit mehreren Anschlusöffnungen in Verbindung steht.
Um die Hochdruckfestigkeit zu erhöhen, ist der Innenraum, bezogen
auf die Längsachse
des Grundkörpers,
exzentrisch angeordnet.
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DE 101 23 234 A1 bezieht sich auf einen Kraftstoffhochdruckspeicher
für ein
Common-Rail Kraftstoffeinspritzsystem
einer Brennkraftmaschine mit einem prismatischem Grundkörper, wobei
der Grundkörper
einen Speicherraum aufweist und wobei der Speicherraum mit mehreren
Anschlussöffnungen
ausgestattet ist. Der Speicherraum weist einen zylindrischen, elliptischen
oder polygonen Querschnitt auf. Der Grundkörper weist im Querschnitt eine
zylindrische, elliptische oder polygone Außenkontur auf.
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Aus
DE 100 44 880 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung
von speziell geformten Hohlkörpern
aus Metall bekannt, bei dem ein mit einer Bohrung versehenes Werkstück nach
dem an sich bekannten Umformverfahren des Rundknetens mittels eines
speziell geformten Werkzeugs in Form einer bestimmten Anzahl radial
auf das Werkstück
wirkender Knetwerkzeuge und gegebenenfalls eines in die Bohrung
des Werkzeugs eingreifenden Dorns zu einem Zwischenprodukt in Form
eines rohrförmigen,
gegebenenfalls unsymmetrischen Hohlkörpers gestaltet wird. Nachfolgend
wird dieses Zwischenprodukt in Form des Hohlkörpers nach dem an sich bekannten
Umformverfahren des Innen-Hochdruck-Umformens zu einem Endprodukt
plastisch umgeformt. Durch das Umformverfahren des Rundknetens wird
das Werkstück
derart umgeformt, dass ein Hohlkörper
gebildet wird, der gegebenenfalls Abschnitte mit unterschiedlichen
Durchmessern und/oder Abschnitte und/oder Bereiche der Wandung mit
unterschiedlichen Wandstärken
aufweist.
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Die Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers
wird hauptsächlich
durch die Verschneidungen zwischen den Anschlusöffnungen und dem Innenraum
des Grundkörpers
beschränkt.
Diese Bohrungsverschneidungen werden durch den Innendruck stark
belastet und stellen mögliche
Versagensstellen des Kraftstoffhochdruckspeichers dar. Im Betrieb
treten dort Spannungsspitzen auf, durch die sich Risse in dem Grundkörper bilden
können.
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Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung
ist, daß Kraftstoffhochdruckspeicher
hergestellt werden können,
die eine erhöhte
Druckfestigkeit aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht eine Anpassung
der Konstruktion des Kraftstoffhochdruckspeichers an ein Optimum
hinsichtlich seiner Druckfestigkeit. Dabei können vor allem Innenformen,
aber auch Außenformen
hergestellt werden, die ideal an die im Betrieb auftretenden Spannungen
angepaßt
sind. Weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung sind eine bessere
Werkstoffausnutzung und eine kostengünstigere Fertigung als im Stande
der Technik.
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Diese Vorteile werden erfindungsgemäß durch
ein Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffhochdruckspeichers
für ein
Common-Rail Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen erreicht,
wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher durch Rundkneten mit Rundknetwerkzeugen
eines einen Längshohlraum
enthaltenden Rohlings geformt und anschließend durch weitere Verarbeitungsschritte
fertiggestellt wird.
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Durch das Rundkneten wird die Wandstärke d des
den Längshohlraum
begrenzenden Grundkörpers
des Rohlings über
dessen Länge
veränderlich ausgeführt und
im Bereich der Mitte des Grundkörpers
wird eine niedrigere Wandstärke
d, verglichen mit der Wandstärke
des Grundkörpers
in dessen Endbereichen erzeugt.
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Das Rundkneten (Rundhämmern) ist
ein spanloses Fertigungsverfahren zum Reduzieren des Querschnittes
von Stäben,
Rohren und Drähten.
Die Kraft wird beim Rundkneten von mehreren Werkzeugen unmittelbar
auf den Werkstückumfang
aufgebracht. Es handelt sich beim Rundkneten um ein inkrementelles
Umformverfahren, was bedeutet, daß die Umformarbeiten nicht
in einem Werkzeughub aufgebracht wird, sondern daß das Werkstück in vielen kleinen
Einzelschritten bearbeitet wird. Die Werkzeuge umschließen beim
Rundkneten oszillierend den zu vermindernden Querschnitt ganz oder
teilweise, wirken gleichzeitig radial und/oder bewegen sich relativ
zum Werkstück
um die Durchlaufachse. Nahezu jeder metallische Werkstoff kann mit
Rundknetverfahren bearbeitet werden, sofern eine ausreichende Dehnbarkeit
des Materials vorhanden ist. Auch gesinterte Werkstoffe können rundgeknetet
werden. Werkstücke,
beispielsweise aus Wolfram und Nickellegierungen, können ebenfalls
auf Rundknetmaschinen bearbeitet werden, wobei in Ausnahmefällen das Material
der Maschine auch in erwärmtem
Zustand zugeführt
werden kann. Bei massiven Stäben
führt die
Verringerung des Außendurchmessers
zu einer Verlängerung
des Werkstücks
an den Enden. Rohre unterliegen einem komplizierten Werkstofffluß. Längenzunahme,
Innendurchmesserabnahme und Wanddickenzunahme verändern und
beinflussen sich wechselseitig in Abhängigkeit von den Werkstoffeigenschaften
und der Werkzeuggeometrie. Grundsätzlich bleibt das Gesamtvolumen
konstant, wenn inkompressible Werkstoffe bearbeitet werden.
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Durch das Rundkneten wird in vorteilhafter Weise
je nach Querschnittsabnahme und Verfestigungsverhalten des Werkstoffes
eine Steigerung der Zugfestigkeit erreicht. Ferner stellt sich bei
zunehmender Querschnittsverringerung eine deutliche Verbesserung
der Oberfläche
des durch Rundkneten umgeformten Rohlings ein. Im Vergleich zu spanend hergestellten
Oberflächen
weist die Oberfläche
des rundgekneteten Werkstücks
eine wesentlich geringere Rauhtiefe auf.
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Das Rundkneten als Teil des Herstellungsverfahrens
für Kraftstoffhochdruckspeicher
(Rails) erlaubt folglich
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- 1. eine beanspruchungsorientierte Formgebung
des Ralls,
- 2. das Erzeugen von Druckeigenspannungen in dem Rail, die der
Hochdruckbelastung entgegenwirken,
- 3. das Erzielen einer Festigkeitssteigerung des Rails und
- 4. das Erreichen einer hohen Oberflächengüte.
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Alle diese Vorteile des Rundknetens
tragen zu einer hohen Druckfestigkeit eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten Kraftstoffhochdruckspeichers bei.
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Rundknetmaschinen sind im Stand der
Technik allgemein bekannt, zum Beispiel aus der
DE 199 55 323 A1 und der
DE 199 55 321 A1 .
Diverse Rundknetmaschinen aus dem Stand der Technik erlauben bei
einem vergleichsweise einfachen Maschinenkonzept ein Rundkneten
mit radial auf ein Werkzeug einschlagenden und relativ zum Werkstück umlaufenden
Werkzeugen.
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Der einen Längshohlraum enthaltende Rohling,
aus dem bei der vorliegenden Erfindung der Kraftstoffhochdruckspeicher
hergestellt wird, entspricht vorzugsweise den Rohlingen, aus denen üblicherweise
im Stand der Technik geschweißte
Kraftstoffhochdruckspeicher gefertigt werden. Diese Rohlinge bestehen
folglich aus einem schweiß-
und umformgeeigneten Werkstoff, zum Beispiel aus 20MnCrS5, der vergütet und
geschält
wird. Ferner enthält
ein solcher Rohling einen Längshohlraum, der
vorzugsweise zylindrisch tieflochgebohrt wurde. Alternativ können nach
dem Tieflochbohrungsarbeitsschritt noch oberflächenglättende Fertigungsschritte wie
z. B. Läppen
oder Honen nachgeschaltet werden. Damit lässt sich in vorteilhafterweise
eine weitere Verbesserung der Oberflächengüte nach dem Rundkneten erzielen.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung
ist weiterhin ein Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Common-Rail Kraftstoffeinspritzsystem; hergestellt nach dem erfindungsgemäßen Verfahren,
wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher beispielsweise aus einem Werkstoff
wie 20 MnCrS5 gefertigt werden kann. Generell lässt sich ein erfindungsgemäß konfigurierter
Kraftstoffhochdruckspeicher aus kalt oder halbwarm umformbaren Werkstoffen,
die einen geeigneten Festigkeitsbereich (Rm ~ 800–1300 N/mm2) aufweisen, herstellen. Um weitergehende
Montageschritte wie z. B. das Aufschweisen von Anschlussstutzen
am Hochdruckspeicher zu ermöglichen,
sollte das kalt oder halbwarm umformbare Material zudem schweiß- oder
lötgeeignet
sein.
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Anhand der Zeichnung wird die Erfindung nachstehend
näher erläutert.
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Es zeigen.
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1 einen
Rohling, aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Kraftstoffhochdruckspeicher
hergestellt wird,
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2 das
Rundkneten eines Rohlings unter Verwendung eines Dorns,
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3 eine
Ausführungsform
eines durch Rundkneten bearbeiteten Rohlings,
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4 eine
weitere Ausführungsform
eines durch Rundkneten bearbeiteten Rohlings und
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5 eine
Ausführungsform
eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren
hergestellten erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers.
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Ausführungsvarianten
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1 zeigt
einen Rohling, aus dem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein Kraftstoffhochdruckspeicher
hergestellt werden kann.
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Der Rohling 1 umfaßt einen
Grundkörper 2 mit
einem Längshohlraum 3.
Der Längshohlraum
hat eine zylindrische Form und ist mittig in dem Rohling 1 angeordnet.
Durch die mittige Anordnung des Längshohlraumes 3 stellt
die Längsachse 4 sowohl die
Symmetrieachse des Längshohlraumes 3 als auch
des gesamten zylindrischen Rohlings 1 dar.
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Auf der rechten Seite der 1 ist ein Schnitt durch
den Rohling 1 senkrecht zu der Längsachse 4 abgebildet.
Sowohl der Rohling 1, als auch der darin enthaltene Längshohlraum 3,
weisen einen kreisförmigen
Querschnitt auf. Der Längshohlraum 3 mit
dem Hohlraumdurchmesser DH liegt mittig
in dem Grundkörper 2 des
Rohlings 1 mit dem Außendurchmesser
DA. Denkbar ist aber auch eine (bezogen
auf die Längsachse 4)
exzentrische Anordnung des Längshohlraumes 3 in
dem Grundkörper 2.
Dadurch ergibt sich eine sich ändernde
Wanddicke d des den Längshohlraum 3 umgebenden
Grundkörpers 2.
Dabei können
notwendige Verschneidungen von Querhohlräumen mit dem Innenraum des
Grundkörpers 2, die
in dem fertigen Kraftstoffhochdruckspeicher benötigt werden, in vorteilhafter
Weise im Bereich der größten Wanddicke
d des den Längshohlraum 3 umgebenden
Grundkörpers 2 angeordnet
werden, so daß die
Hochdruckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers gesteigert
wird.
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Der Grundkörper 2 wird zur Herstellung
des in 1 gezeigten Rohlings 1 beispielsweise
aus einem gezogenen Ausgangsmaterial gebildet. Der Längshohlraum 3 wird
vorzugsweise durch Bohren in den Grundkörper 2 des Rohlings 1 eingebracht.
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2 zeigt
das Rundkneten eines Rohlings unter Verwendung eines Dorns.
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Der Rohling 1 wird beim
Rundkneten mit Werkzeugen 5 bearbeitet. In der 2 sind zwei Werkzeuge 5 abgebildet,
die eine Oszillationsbewegung durchführen. Statt der dargestellten
zwei Segmente kann das Verfahren beispielsweise auch mit drei, vier,
fünf oder
sechs Werkzeugen 5 betrieben, die sich konzentrisch um
den Rohling 1 gruppieren. Die Pfeile 6 deuten
die Bewegung der Werkzeuge auf den Rohling zu an, durch die die
Umformarbeit verrichtet wird.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird der Rohling 1 beim Rundkneten in axialer Richtung 9 relativ
zu den Rundknetwerkzeugen 5 bewegt bzw. die Rundknetwerkzeuge 5 werden
in der entgegengesetzten axialen Richtung 9 relativ zu
den Rohling 1 bewegt. Bei dieser als Vorschubrundkneten
bekannten Verfahrensvariante wird der Rohling 1 schrittweise
in axialer Richtung 9 durch die oszillierenden Werkzeuge 5 bewegt.
Die Vorschubbewegung findet jeweils dann statt, wenn die Werkzeuge 5 den
Rohling 1 gerade nicht berühren. Da die Oszillation der
Werkzeuge 5 mit einer hohen Frequenz erfolgt, ist die Vorschubbewegung
scheinbar kontinuierlich.
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Die beim Vorschubrundkneten dem Werkstück zugewandte
Oberfläche
des jeweiligen Werkzeugs 5 ist zu ihrem Rand hin abgeschrägt. Die
Abschrägung 10 der
Werkzeugoberfläche
in Vorschubbewegungsrichtung erzeugt bei oszillierendem Werkzeug 5 auf
der Außenseite 8 des
Rohlings 1 eine sich vergrößernde Fase. Die Abschrägung 11 der
Werkzeugoberfläche
auf der der Vorschubbewegungsrichtung abgewandten Seite des Werkzeugs
dient der Erzeugung einer möglichst
glatten Oberfläche
und verhindert eine Schädigung
der Oberfläche
auf der Außenseite 8 des
Rohlings aufgrund der Rückfederung des
Werkstoffs.
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Alternativ zum Vorschubrundkneten
kann je nach darzustellender Geometrie auch die Verfahrensvariante
des Einstechrundknetens gewählt
werden. Dadurch kann eine örtliche
Querschnittsverminderung (auch in der Werkstückmitte) erreicht werden. Dies
erfolgt durch ein gesteuertes, dem eigentlichen Werkzeughub überlagertes Öffnen und
Schließen der
Werkzeuge 5, wobei diese Bewegung wesentlich größer als
die Oszillation der Werkzeuge 5 ist.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
führt der
Rohling 1 beim Rundkneten eine Drehbewegung um seine Längsachse 4 aus
und/oder die Rundknetwerkzeuge 5 führen eine Drehbewegung in entgegengesetzter Drehrichtung
um den Rohling 1 aus. Die Drehrelativbewegung zwischen
Werkzeug 5 und Rohling 1 dient unter anderem zum
Verhindern eines Fließens
des Werkstoffes des Rohlings 1 zwischen die Werkzeugsegmente.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird bei der Herstellung des Kraftstoffhochdruckspeichers
durch das Rundkneten die Außenseite 8 des
Rohlings 1 in eine gewünschte Form
umgeformt. Die Bezeichnung "Rundkneten" wird nur einem Teil
der Verfahrensvariationen gerecht, da auch nicht-rotationssymmetrische
Profile herstellbar sind. Die Form der Außenseite 8 des Rohlings 1 stellt
sich in Abhängigkeit
von der Geometrie der Werkzeuge 5 und von der verwendeten
Verfahrensvariante ein. So sind zum Beispiel elliptische oder polygonale
Formen für
die Außenseite 8 einstellbar,
so daß eine
beanspruchungsorientierte Gestaltung des Kraftstoffhochdruckspeichers
möglich ist.
Der Kraftstoffhochdruckspeicher wird hinsichtlich der Platzierung
seiner Hochdruckleitungsanschlüsse sowohl
in Bezug auf die zu den Kraftstoffinjektoren abführenden Hochdruckleitungen
als auch für
den Anschluss des Hochdruckförderaggregates
generell so ausgelegt, dass seine Geometrie einem einfachen Leitungsanschluss
entgegenkommt und zudem festigkeitsmäßige Vorteile aufweist.
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Es werden möglichst ebene Außenflächen angestrebt
sowie größere Querbohrungslängen, damit
kleinere Lasten an den Verschneidungsstellen der Querbohrung mit
der Mittelbohrung des Kraftstoffhochdruckspeichers auftreten. Dies
kann z. B. durch Vorgabe einer Ovalität erreicht werden.
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Vorzugsweise wird bei der erfindungsgemäßen Herstellung
des Kraftstoffhochdruckspeichers durch das Rundkneten die Innenseite
des Rohlings 1 in eine gewünschte Form umgeformt. Wenn
ohne einen Dorn umgeformt wird, bildet sich die innere Form (die
Form des Längshohlraumes 3)
im freien Fluß aus.
Da die Umformung der Gesetzmäßigkeit
der Volumenkonstanz unterliegt, muß der durch die Reduzierung
des Außendurchmessers
verdrängte
Werkstoff abfließen.
Dies geschieht zum einen in axialer, zum anderen in radialer Richtung.
Wird also der Außendurchmesser
des Rohlings 1 reduziert, so vergrößert sich dessen Wandstärke d und
er wird länger. Stellt
man an die Innenoberfläche
bestimmte Anforderungen, wie Maßgenauigkeit,
Oberflächengüte oder
soll ein bestimmtes Innenprofil erzeugt werden, so muß ein Dorn 7 während des
Umformvorgangs den Werkstofffluß nach
innen kontrollieren.
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Bei der in 2 gezeigten bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ragt während des Rundknetens zur Erzeugung
eines bestimmten Innenprofils des Kraftstoffhochdruckspeichers ein
Dorn 7 zumindest in einen Abschnitt des Längshohlraumes 3 des
Rohlings 1 hinein. Der Dorn 7 stellt dabei das
Negativ der Fertiggeometrie zumindest eines Abschnittes des Längshohlraumes 3 des Kraftstoffhochdruckspeichers
nach dem Rundkneten dar. Die Verwendung des Dorns 7 erlaubt
die Herstellung eines Längshohlraumes 3,
dessen Form einer engen Toleranz unterliegt. Der Dorn 7 kann
zum Beispiel zylindrisch, kegelig oder mit einem Absatz versehen
sein. Ferner ist die Herstellung komplexerer Innenprofile möglich, wie
verschiedene Verzahnungsformen, Innensechskante oder Drallprofile.
Es kann neben einer zylindrischen auch eine nicht-zylindrische oder
abschnittsweise nicht-zylindrische Innengeometrie des Kraftstoffhochdruckspeichers
erzeugt werden.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung weist der Dorn 7 einen elliptischen
Querschnitt auf. Dadurch wird der Längshohlraum 3 des
Rohlings 1 beim Rundkneten durch einen kombinierten Axial-
und Drehvorschub des Rohlings 1 und die oszillierende Werkzeugbewegung
so umgeformt, daß er
ebenfalls einen elliptischen Querschnitt aufweist. Während des
kombinierten Axial- bzw. Drehvorschubes bewegt sich der Dorn 7 mit.
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3 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
eines durch Rundkneten bearbeiteten Rohlings.
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Der Längshohlraum 3 in dem
Grundkörper 2 des
Rohlings 1 besitzt einen elliptischen Querschnitt 12,
wie anhand des Schnittes entlang der Linie A-A auf der rechten Seite
der Figur erkennbar ist. Der Außendurchmesser
DA1 ist dabei kleiner als der ursprüngliche
Außendurchmesser
DA des noch nicht durch Rundkneten bearbeiteten
Rohlings 1. Der in 3 gezeigte,
mittels Rundkneten umgeformte Rohling 1 weist eine zylindrische
Außenform
auf. Durch die geeignete Wahl der Werkzeuge 5 und der Bearbeitungsmethode
sind auch andere Außenformen
formbar, zum Beispiel ein elliptischer oder polygonaler äußerer Querschnitt
des bearbeiteten Rohlings 1.
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4 zeigt
eine weitere bevorzugte Ausführungsform
eines durch Rundkneten bearbeiteten Rohlings.
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Bei dieser bevorzugten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Verfahrens
weist der Längshohlraum 3 in
dem Grundkörper 2 eine
abschnittsweise zylindrische und abschnittsweise nicht-zylindrische
Form 13 auf. Eine solche Geometrie wird erfindungsgemäß durch
Rundkneten mit Dorn 7 hergestellt. Der auf der rechten
Seite von 4 gezeigte Schnitt
B-B durch den umgeformten Rohling 1 befindet sich in einem
Abschnitt mit kreisförmigem
Querschnitt des Längshohlraumes 3.
Der Schnitt A-A entspricht dem in 3 gezeigten
Schnitt. In diesem Abschnitt besitzt der Längshohlraum 3 einen
elliptischen Querschnitt. In dem Übergangsbereich 14 geht
der kreisförmige
Querschnitt 15 in den elliptischen Querschnitt 12 des
Längshohlraumes 3 über. Die äußere Form
des Rohlings 1 ist kreisförmig. Der Außendurchmesser
DA2 ist dabei kleiner als der ursprüngliche
Außendurchmesser
DA und er kann gleich oder ungleich dem
Außendurchmesser
DA1 des in 3 gezeigten
Rohlings sein.
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5 zeigt
eine bevorzugte Ausführungsform
eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten
erfindungsgemäßen Kraftstoffhochdruckspeichers.
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Dabei wurde zunächst ein Rohling 1 mit
einem Längshohlraum 3 durch
Rundkneten umgeformt, so daß ein
Grundkörper 2 mit
elliptischem Querschnitt 16, der einen Längshohlraum 3 ebenfalls mit
elliptischem Querschnitt 12 enthält, entstand. Die Hauptachsen
der beiden Ellipsen stehen dabei senkrecht zueinander. Anschließend wurde
das Rail durch weitere Verarbeitungsschritte fertiggestellt. Es wurden
Anschlußstutzen 17 an
der Außenseite
des Grundkörpers 2 angeschweißt, wobei
die Hauptachse des elliptischen Querschnitts 12 des Längshohlraumes 3 senkrecht
zur Mittelachse 18 der Anschlußstutzen 17 verläuft (Schnitt
C-C). Die Anschlußstutzen 17 können außer durch
Schweißen
auch durch andere geeignete Fügeverfahren
mit dem Grundkörper 2 verbunden
werden. Zur Verbindung des Innenraumes 19 der Anschlußstutzen 17 mit
dem Längshohlraum 3 wurden
Querhohlräume 20 mittels
eines spanenden Verfahrens, zum Beispiel Bohren, in den Grundkörper 2 eingebracht.
Die Mittelachse der Querhohlräume 20 entspricht
der Mittelachse 18 der Anschlußstutzen 17. Die Verschneidungen 21 werden
im Betrieb des Kraftstoffhochdruckspeichers durch den Innendruck
stark belastet, da dort Spannungspitzen auftreten. Je größer das
Verhältnis
zwischen dem Durchmesser des Längshohlraumes 3 und
dem Innendurchmesser des jeweiligen Querhohlraumes 20 ist,
um so höher
ist die Druckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers. Durch
die elliptische Form 12 des Längshohlraumes 3 bei
der in 5 dargestellten
bevorzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wirkt der Durchmesser des Längshohlraumes 3 im
Bereich der Verschneidung 21 größer als bei einer runden Form.
Dadurch ist das Verhältnis
zwischen dem Durchmesser des Längshohlraumes 3 und
dem Innendurchmesser des Querhohlraumes 20 vergleichsweise
größer, so
daß eine
höhere
Druckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers erreicht wird.
Daher ist es vorteilhaft, wenn zumindest der Teilabschnitt des Längshohlraumes 3, in
den der Querhohlraum 20 des Anschlußstutzens 17 mündet, einen
elliptischen Querschnitt besitzt. Durch den elliptischen Querschnitt
des Grundkörpers 2 ist
ferner die Wanddicke d des den Längshohlraum 3 umgebenden
Grundkörpers 2 im
Bereich des Anschlußstutzens 17 größer als
in anderen Bereichen (Schnitt C-C). An beiden Enden des Kraftstoffhochdruckspeichers
wurden weiterhin durch spanende Bearbeitung Schnittstellen 22 für Anbau-
oder Verschlußteile
angebracht.
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- 1
- Rohling
- 2
- Grundkörper
- 3
- Längshohlraum
- 4
- Längsachse
- 5
- Werkzeuge
- 6
- Pfeile
- 7
- Dorn
- 8
- Außenseite
des Rohlings
- 9
- axiale
Richtung
- 10
- Abschrägung der
Werkzeugoberfläche
in Vorschubbewegungsrichtung
- 11
- Abschrägung der
Werkzeugoberfläche
auf der der Vorschubbewegungs
-
- richtung
abgewandten Seite
- 12
- elliptischer
Querschnitt des Längshohlraumes
- 13
- abschnittsweise
zylindrische und nicht-zylindrische Innengeometrie
- 14
- Übergangsbereich
- 15
- kreisförmiger Querschnitt
des Längshohlraumes
- 16
- elliptischer
Querschnitt des Grundkörpers
- 17
- Anschlußstutzen
- 18
- Mittelachse
der Anschlußstutzen
- 19
- Innenraum
der Anschlußstutzen
- 20
- Querhohlraum
- 21
- Verschneidungen
- 22
- Schnittstellen
für Anbau-
oder Verschlußteile