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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
mit einem Anschlußkopf,
das häufig
als ein Kraftstoffzuleitungsdurchgang in beispielsweise einem Dieselmotor
gebraucht ist, und dessen Anschlußkopf aus einem starken Stahlrohr
mit einem relativ kleinen Durchmesser von 4 mm bis 20 mm und einer
Stärke
von etwa 1 mm bis 8 mm hergestellt ist.
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Bei
dem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr mit dem Anschlußkopf des
Stands der Technik, wie in 12 und 13 gezeigt, ist, da ein
Kegelstumpfanschlußkopf 12 mit
einer Sitzfläche 13 durch
einen äußeren Umfang
am Endabschnitt eines starken Stahlrohrs 11 durch eine
Beulbearbeitung ausgebildet ist, um ihn in der Rohrachsenrichtung
von außen mit
einem Stanzglied zu drücken,
durch die Ausdehnung nach außen,
die mit der Beulbearbeitung des Drückvorgangs einhergeht, eine
tiefe und große, ringförmige, scharfe
Falte oder Tasche 17 ausgebildet. Auf dem unteren Schulterabschnitt
des Anschlußkopfs 12 ist
andererseits eine Scheibe (d.h. eine Anschlußscheibe) 14 oder
eine Hülsenscheibe (d.h.
eine Anschlußscheibe) 15 entweder
als ein Teil, das zum Ausüben
einer axialen Kraft, die zum Anbringen des Anschlußkopfs 12 auf
einer Gegendichtungsfläche
notwendig ist, oder als eine Verstärkung, wenn Vibrationen vorkommen,
angepaßt.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr des Stands der Technik mit dem
Anschlußkopf
ist jedoch durch ein Problem beeinträchtigt, daß die tiefe und große, ringförmige Falte
oder Tasche 17, die in dem Kopf ausgebildet ist, einen
Punkt zum Beginn des Ermüdungsbruchs
aufgrund des Hochdruckfluids bildet, wenn das Einspritzrohr zum
Gebrauch angeordnet ist.
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Um
dieses Problem zu lösen,
haben wir daher ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
vorgeschlagen, das eine Kontaktanschlußscheibe 16 nutzt,
die mit einem abgeschrägten
Abschnitt 16a mit einer flachen Neigung auf der Seite des
Anschlußkopfs
vorgesehen ist, um den äußeren Umfang
(oder die rückwärtige Fläche) des
unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs 12 abzudecken,
wie in 14 gezeigt.
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Im
Falle dieses Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs kann durch die Wirkung
der Anschlußscheibe 16 mit
dem abgeschrägten
Abschnitt 16a zum Abdecken des äußeren Umfangs des unteren Schulterabschnitts
des Anschlußkopfs 12 die
scharfe Falte oder Tasche, die durch die Beulbearbeitung leicht
in der Innenseite des Kopfs ausgebildet sein kann, als eine ringförmige Nut 18 mit
einem flachen und mäßigen Abschnitt
ausgebildet sein. Infolgedessen ist ein Effekt erreicht, die Möglichkeit
des Beginns des Ermüdungsbruchs
aufgrund der Belastungskonzentration im Kopf zu reduzieren.
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Im
oben genannten Fall des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs, der
in 14 gezeigt ist, wird
jedoch, wenn der Einspritzdruck ansteigt, um die axiale Kraft zu
erhöhen,
die für
den Dichtungszweck notwendig ist, die Scheibe oder Hülsenscheibe
durch die axiale Kraft leicht verformt, wodurch ein Problem aufgeworfen
ist, daß ein
ausreichender Dichtungsflächendruck
nicht erreicht sein kann. Bei der Anschlußscheibe 16 mit dem
abgeschrägten
Abschnitt 16a mit der flachen Neigung, die in 14 gezeigt ist, ist insbesondere
die umfängliche
Belastung, die auf die Scheibe oder Hülsenscheibe einwirkt, durch
den Keileffekt des abgeschrägten
Abschnitts 16a erhöht.
Daher wird die Scheibe oder Hülsenscheibe
zu einem größeren Außendurchmesser
verformt, so daß er
den Innendurchmesser einer Hutmutter stört. Infolgedessen fällt der
Dichtungsflächendruck,
so daß die
Dichtungsleistung herabgesetzt ist.
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Die
vorliegende Erfindung wurde zum Lösen der oben genannten Probleme
des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs konzipiert, das in 14 gezeigt ist,
und hat eine Aufgabe, ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr bereitzustellen,
das einen Anschlußkopf für eine hohe
Dichtungsleistung durch Verhindern, daß eine Scheibe oder Hülsenscheibe
plastisch verformt wird, aufweist.
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Zur
Lösung
der oben bezeichneten Aufgabe ist gemäß der Erfindung ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
mit einem Anschlußkopf
vorgesehen, umfassend: ein starkes Stahlrohr, das einen relativ
kleinen Durchmesser aufweist und an seinem Anschlußendabschnitt
mit einem Anschlußkopf
versehen ist, der einen äußeren Umfang
aufweist, welcher als eine Sitzfläche von entweder einer Kegelstumpfform
oder einer Kegelstumpfform mit einem kugelförmigen Vorderendabschnitt für einen
Gegensitzabschnitt ausgebildet ist, so daß eine ringförmige Nut,
die in der Innenseite des Anschlußkopfs gemäß der Formgebung des Kopfs
ausgebildet ist, flach hergestellt ist; und eine Anschlußscheibe,
die auf dem äußeren Umfang des
unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs angepaßt ist.
Das Einspritzrohr ist dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkopf auf
dem äußeren Umfang
seines unteren Schulterabschnitts mit einem zumindest zweistufigen
Abschnitt, der keine Neigung aufweist, versehen ist, und daß die Anschlußscheibe mit
einem abgestuften Abschnitt, der dem abgestuften Abschnitt des Anschlußkopfs vollständig oder teilweise
entspricht, ver sehen ist, so daß die
abgestuften Abschnitte aneinander anstoßen können.
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Außerdem ist
das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr dadurch gekennzeichnet, daß der abgestufte
Abschnitt, der auf der rückwärtigen Fläche des Anschlußkopfs ausgebildet
ist, zwei bis fünf
Stufen aufweist. Ferner ist das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
dadurch gekennzeichnet, daß die
Anschlußscheibe
entweder einstückig
oder unter Beinhaltung mehrerer dünner Hülsen mit unterschiedlichen
Durchmessern aufgeteilt ist.
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Die
Aufgabe wird auch durch ein Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr mit
einem Anschlußkopf gelöst, umfassend:
ein starkes Stahlrohr, das einen relativ kleinen Durchmesser aufweist
und an seinem Anschlußendabschnitt
mit einem Anschlußkopf
versehen ist, der einen äußeren Umfang
aufweist, welcher als eine Sitzfläche von entweder einer Kegelstumpfform
oder einer Kegelstumpfform mit einem kugelförmigen Vorderendabschnitt für einen
Gegensitzabschnitt ausgebildet ist, so daß eine ringförmige Nut,
die in der Innenseite des Anschlußkopfs gemäß der Formgebung des Kopfs
ausgebildet ist, flach hergestellt ist; und einer Befestigungsmutter,
die auf dem äußeren Umfang
des unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs angepaßt ist,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Anschlußkopf
auf dem äußeren Umfang
seines unteren Schulterabschnitts mit einem zumindest zweistufigen
Abschnitt versehen ist und daß die
Befestigungsmutter mit einem abgestuften Abschnitt, der dem abgestuften
Abschnitt des Anschlußkopfs
vollständig
oder teilweise entspricht, versehen ist, so daß die abgestuften Abschnitte
aneinander anstoßen
können.
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Andererseits
ist das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr der Erfindung dadurch
gekennzeichnet, daß der
abgestufte Abschnitt, der auf der rückwärtigen Fläche des Anschlußkopfs ausgebildet
ist, einen Neigungswinkel θ von
20 Grad bis 50 Grad bezüglich der
Rohrachse aufweist.
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Insbesondere
ist der Erfindung ein derartiger Aufbau gegeben, daß die Anschlußscheibe
zum Abdecken des äußeren Umfangs
des unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs mit dem abgestuften Abschnitt
versehen ist, und daß der
Anschlußkopf
auf seiner rückwärtigen Fläche mit
dem abgestuften Abschnitt versehen ist, welcher dem abgestuften
Abschnitt der Anschlußscheibe
vollständig
oder teilweise entspricht, so daß die abgestuften Abschnitte
aneinander anstoßen
können.
Infolgedessen kann der Keileffekt aufgrund der Neigung beseitigt
sein, um die plastische Verformung der Anschlußscheibe (z.B. der Scheibe
oder der Hülsenscheibe)
in der radial verlaufenden Richtung zu verhindern, so daß die Störung zwischen
der Scheibe und dem Innendurchmesser der Hutmutter und der Abfall
des Dichtungsflächendrucks
verhindert sein kann, um eine hohe Dichtungsleistung vorzusehen.
Außerdem
ist die ringförmige
Nut (oder die Tasche), die in der Innenseite des Kopfs durch die
Beulbearbeitung auszubilden ist, außerdem flach hergestellt. Daher
ist der Wert der Belastung, die in der Tasche zu einer Hochdruckbelastungszeit
vorkommen wird, herabgesetzt, um die innere Druckermüdungsfestigkeit
zu verbessern.
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Bei
der Erfindung ist dem abgestuften Abschnitt auf der rückwärtigen Fläche des
Anschlußkopfs
der Neigungswinkel θ von
20 Grad bis 50 Grad bezüglich
der Rohrachse gegeben. Der Grund dafür wird im folgenden erläutert. Bei
einem Winkel, der weniger als 20 Grad beträgt, gibt es einen Effekt, daß die Tasche
einen mäßigen und
flachen Abschnitt aufweisen kann, aber die Scheibe oder die Befestigungsmutter
verlängert
ist, wodurch die Anbringungsfähigkeit
verschlechtert und das Gewicht erhöht ist. Bei einem Winkel, der über 50 Grad
beträgt, ist
die Tasche andererseits tief, aber nicht mäßig, wie im Stand der Technik
mit dem daraus folgenden, dürftigen
Effekt.
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Dem
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr gemäß der Erfindung ist der Aufbau
gegeben, bei dem der abgestufte Abschnitt, der keine Neigung aufweist,
auf der rückwärtigen Fläche des
Anschlußkopfs
ausgebildet ist, und bei dem der abgestufte Abschnitt, der dem abgestuften
Abschnitt des Anschlußkopfs
vollständig
oder teilweise entspricht, in der Kontaktscheibe oder Befestigungsmutter
ausgebildet ist, um die rückwärtige Fläche des
Anschlußkopfs
abzudecken. Infolgedessen kann der Keileffekt aufgrund der Neigung
beseitigt sein, um die plastische Verformung der Anschlußscheibe (z.B.
der Scheibe oder der Hülsenscheibe)
oder der Befestigungsmutter in der radial verlaufenden Richtung
zu verhindern, so daß die
Störung
zwischen der Scheibe und dem Innendurchmesser der Hutmutter und
der Abfall des Dichtungsflächendrucks
verhindert sein kann, um eine hohe Dichtungsleistung vorzusehen. Außerdem ist
die ringförmige
Nut (oder die Tasche), die in der Innenseite des Kopfs durch die
Beulbearbeitung auszubilden ist, außerdem flach hergestellt, um
dadurch die Besorgnis der Kavitätserosion
zu beseitigen, die aufgrund des hydraulischen Drucks ansonsten in
der Innenfläche
des Kopfs bewirkt sein kann. Ein anderer ausgezeichneter Effekt
ist, die Möglichkeit
eines Beginns des Ermüdungsbruchs drastisch
zu reduzieren. Aufgrund unserer Finite-Elemente-Verfahren- (FEM-)
Analysen wurde herausgefunden, daß das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr gemäß der Erfindung
einen Effekt einer geringeren Restspannung in der Tasche und eines
geringeren Andrangs in der Innenfläche aufweisen kann als jene des
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs des Stands der Technik.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Längsschnitt,
der eine Ausführungsform
des zusammengesetzten Zustands des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
gemäß der Erfindung
mit einer Scheibe zeigt;
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2 ist
ein Längsschnitt,
der eine andere Ausführungsform
des zusammengesetzten Zustands des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
gemäß der Erfindung
mit einer Scheibe zeigt;
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3 ist
eine vergrößerte Hälfte des
Längsschnitts,
die wieder eine andere Ausführungsform des
zusammengesetzten Zustands des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
gemäß der Erfindung
mit einer Scheibe zeigt;
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4 ist
eine vergrößerte Hälfte des
Längsschnitts,
die wiederum eine andere Ausführungsform des
zusammengesetzten Zustands des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
gemäß der Erfindung
mit einer Scheibe zeigt;
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5 ist
ein erklärendes
Diagramm, das den Neigungswinkel der rückwärtigen Fläche des Anschlußkopfs in
dem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
gemäß der Erfindung
zeigt;
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6 ist
ein Längsschnitt,
der ein Beispiel einer einstückigen
Scheibe mit einer anderen Schnittform der Erfindung zeigt;
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7 ist
ein Längsschnitt,
der ein Beispiel einer aufgeteilten Scheibe der Erfindung in vergrößertem Maßstab zeigt;
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8 ist
ein Längsschnitt,
der ein Beispiel einer Hülsenscheibe
der Erfindung in vergrößertem Maßstab zeigt;
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9 ist
ein erläuterndes
Diagramm eines Längsschnitts,
das einen Arbeitsvorgang gemäß einem
Verfahren zur Formgebung des Kopfs des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
zeigt, das in 1 gezeigt ist;
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10 ist
ein erläuterndes
Diagramm eines Längsschnitts,
das einen Arbeitsvorgang gemäß einem
anderen Verfahrens zur Formgebung des Kopfs desselben Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
zeigt;
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11 ist
eine Hälfte
eines Längsschnitts, die
eine Ausführungsform
des zusammengesetzten Zustands des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
ohne Scheibe der Erfindung mit einer Befestigungsmutter zeigt;
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12 ist
ein Längsschnitt,
der ein Beispiel des Anschlußkopfs
eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs des Stands der Technik
zeigt;
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13 ist
ein Längsschnitt,
der ein anderes Beispiel des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
des Stands der Technik zeigt; und
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14 ist
ein Längsschnitt,
der wieder ein anderes Beispiel des Anschlußkopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
des Stands der Technik zeigt.
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BESTE AUSFÜHRUNGSWEISE
DER ERFINDUNG
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In 1 bis 11 bezeichnet:
Bezugszeichen 1 ein starkes Stahlrohr; Bezugszeichen 2-1 und 2-2 einen
Anschlußkopf;
Bezugszeichen 2-1a und 2-2a eine Sitzfläche; Bezugszeichen 2-2a' eine gekrümmte Nut;
Bezugszeichen 2-1b, 3-1, 3a-1, 3b-5, 3c-1 und 7a-1 einen
abgestuften Abschnitt; Bezugszeichen 3, 3a und 3b eine
Scheibe; Bezugszeichen 3c eine Hülsenscheibe; Bezugszeichen 4 eine
ringförmige
Nut; Bezugszeichen 5 und 15 eine Einspannvorrichtung;
Bezugszeichen 6 ein Stanzglied; Bezugszeichen 7 und 7a eine
Befestigungsmutter; und Bezugszeichen 8 und 8a einen
Freiraum.
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Das
starke Stahlrohr 1 ist aus einem starken Rohr mit relativ
kleinem Durchmesser ausgebildet, das aus einem Kohlenstoffstahlmaterial
oder einem Edelstahlmaterial hergestellt ist, welches auf eine vorgegebene
Größe für das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
vorgeschnitten ist und einen Durchmesser von etwa 4 mm bis 20 mm
und eine Stärke
von etwa 1 mm bis 8 mm aufweist.
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Dem
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr, das in 1 gezeigt
ist, ist eine derartiger Aufbau gegeben, daß das starke Stahlrohr 1 an
seinem Anschlußendenabschnitt
mit dem Anschlußkopf 2-1 versehen
ist, der einen äußeren Umfang
aufweist, welcher in die Kegelstumpfsitzfläche 2-1a für einen
Gegensitzabschnitt ausgebildet ist, daß der abgestufte Abschnitt 2-1b,
der keine Neigung aufweist, auf dem äußeren Umfang des unteren Schulterabschnitts
des Anschlußkopfs
ausgebildet ist, und daß die
einstückige
Kontaktscheibe 3, die am offenen Endabschnitt zum Abdecken
des abgestuften Abschnitts 2-1b mit dem abgestuften Abschnitt 3-1 ohne
Neigung, welcher dem abgestuften Abschnitt 2-1b entspricht,
vorgesehen ist, an den Anschlußkopf 2-1 anstoßen soll. Die
ringförmige
Nut 4 ist so profiliert, daß sie einen flachen und mäßigen Abschnitt
auf der Innenseite aufweist.
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Dem
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr, das in 2 gezeigt
ist, ist derselbe Aufbau wie der von 1 gegeben,
unter der Ausnahme, daß die
flachere, ringförmige,
gekrümmte
Nut 2-2a' in
einem Abschnitt der Kegelstumpfsitzfläche des Anschlußkopfs 2-2 ausgebildet
ist, um dadurch die ringförmige
Nut 4 flacher und mäßiger herzustellen.
Bei diesem Aufbau soll die einstückige
Kontaktscheibe 3, die mit dem abgestuften Abschnitt 3-1 ohne
Neigung an dem offenen Endabschnitt zum Abdecken des unteren Schulterabschnitts
des Anschlußkopfs
vorgesehen ist, an den Anschlußkopf 2-2 anstoßen, der
den abgestuften Abschnitt 2-1b aufweist, der dem abgestuften
Abschnitt 3-1 der Scheibe 3 entsprechen soll.
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Dem
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr, das in 3 gezeigt
ist, ist der Aufbau gegeben, bei dem die einstückige Scheibe 3, die
den abgestuften Abschnitt 3-1 so ausgebildet aufweist,
daß er
nicht nur an den Wurzelabschnitt 2-1c des abgestuften Abschnitts
anstößt, an den
abgestuften Abschnitt 2-1b anstoßen soll, der auf der rückwärtigen Fläche des Anschlußkopfs 2-1 ausgebildet
ist. Bei dem Zusammensetzungsvorgang, der für diesen Aufbau zu gebrauchen
ist, wobei zum Beispiel die einstückige Kontaktscheibe 3 mit
dem abgestuften Abschnitt 3-1 im voraus um das starke Stahlrohr 1 angepaßt ist, wird
der Anschlußkopf 2-1 mit
dem abgestuften Abschnitt 2-1b an dem starken Stahlrohr 1 ausgebildet, und
die einstückige
Scheibe 3 wird dann in anstoßende Beziehung an den abgestuften
Abschnitt 2-1b des Anschlußkopfs 2-1 gebracht.
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Außerdem ist
das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr, das in 4 gezeigt
ist, denen von 1 und 2 baulich ähnlich.
In diesem Falle ist der einstückigen
Kontaktscheibe 3 mit dem abgestuften Abschnitt 3-1 der
Aufbau gegeben, bei dem sie zum Anstoßen an den abgestuften Abschnitt 2-1b des
Anschlußkopfs 2-1 hergestellt
ist, so daß der
Freiraum 8 zwischen dem inneren Umfang, der den abgestuften
Abschnitt 3-1 nicht aufweist, der einstückigen Scheibe 3 und
dem äußeren Umfang
des starken Stahlrohrs 1 ausgebildet sein kann. Bei dem
Zusammensetzungsvorgang, der für
diesen Aufbau zu gebrauchen ist, wobei, wie in der Ausführungsform
von 3, zum Beispiel die einstückige Kontaktscheibe 3 mit
dem abgestuften Abschnitt 3-1 im voraus um das starke Stahlrohr 1 angepaßt ist,
wird der Anschlußkopf 2-1 mit
dem abgestuften Abschnitt 2-1b an dem starken Stahlrohr 1 ausgebildet,
und die einstückige
Scheibe 3 wird dann in anstoßende Beziehung an den abgestuften
Abschnitt 2-1b des Anschlußkopfs 2-1 gebracht.
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Der
abgestufte Abschnitt 2-1b, der auf der rückwärtigen Fläche des
Verbindungskopfs 2-1 der Erfindung ausgebildet sein soll,
weist einen Neigungswinkel θ von
20 Grad bis 50 Grad, vorzugsweise 25 Grad bis 49 Grad, bezüglich der
Rohrachse auf, wie in 5 gezeigt. Indessen kann der
abgestufte Abschnitt 2-1b so gebaut sein, daß der Neigungswinkel
bezüglich
der Rohrachse variiert sein kann, nicht nur auf die lineare Weise.
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Als
die Scheibe 3 der Erfindung kann andererseits zusätzlich zu
jenen, die in 1 bis 4 gezeigt
sind, die einstückige
Scheibe 3a verwendet sein, die mit den zweistufigen Abschnitten 3a-1 ohne Neigung
an dem offenen Endabschnitt vorgesehen sind, um an die rückwärtige Fläche des
Anschlußkopfs 2-2 anzustoßen. Im
Falle dieser Scheibe 3a versteht es sich von selbst, daß die rückwärtige Fläche des
unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs mit den zwei Stufen
(obzwar nicht gezeigt) versehen ist, die zumindest dem zweistufigen
Abschnitt 3a-1 der Scheibe entsprechen.
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Alle
Scheiben 3 und 3a, die in 1 bis 6 gezeigt
sind, sind einstückig,
die Erfindung kann jedoch nicht nur die einstückigen, sondern auch eine aufgeteilte
Scheibe verwenden. Die Scheibe 3b in 7 dient
als Beispiel für
die aufgeteilte Scheibe, die den abgestuften Abschnitt aufweist,
welcher durch mehrere Hülsen
mit unterschiedlichen Durchmessern und Längen gebildet ist. Diese aufgeteilte Scheibe 3b bildet
einen abgestuften Abschnitt 3b-5 durch Überlappen und Eingliedern mehrerer
dünner Hülsen 3b-1, 3b-2, 3b-3 und 3b-4 mit
verschiedenen Durchmessern eine über
der anderen aus. Hier ist die aufgeteilte Scheibe gezeigt, die aus
den vier Hülsen gebildet
ist. Die aufgeteilte Scheibe könnte
jedoch beispielsweise entweder aus zwei oder drei Hülsen oder
durch Kombinieren einstufiger oder mehrstufiger Hülsen aufgebaut
sein.
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Die
Hülsenscheibe 3c,
die in 8 gezeigt ist, dient andererseits als Beispiel
für die
einstückige Hülsenscheibe,
die mit dem dreistufigen Abschnitt 3c-1 am offenen Endabschnitt
zum Abdecken der rückwärtigen Fläche des
unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs vorgesehen ist. In diesem
Falle der Hülsenscheibe 3c ist
die rückwärtige Fläche des Anschlußkopfs 2-1 ebenfalls
durch drei Stufen (obzwar nicht gezeigt) aufgebaut, die gleicherweise
keine Neigung aufweisen.
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Hierbei
sollte die axiale Länge
der Scheiben 3, 3a und 3b gemäß der Erfindung
nicht besonders begrenzt sein, ist jedoch geeignet, wenn sie 0,4
Mal bis 1,5 Mal so groß wie
der Rohrdurchmesser ist. Außerdem
kann die Stufenanzahl des abgestuften Abschnitts der Scheiben 3, 3a und 3b und
der Hülsenscheibe, 3c abhängig von
der axialen Länge
oder Größe der Scheiben
in geeigneter Weise festgelegt sein und kann vier oder mehr für die Leistung
betragen, wobei zwei oder drei für
die Praxis ausreichen.
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Unter
Bezugnahme auf 9 und 10 werden
hier Verfahren zur Formgebung des Kopfs eines Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
gemäß der Erfindung
beschrieben. Die Beschreibung betrifft den Fall des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs,
das in 1 gezeigt ist.
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Bei
dem Formgebungsverfahren des Kopfs, das in 9 gezeigt
ist, wird in der Nähe
des Anschlußkopfs
des starken Stahlrohrs 1 die Scheibe 3, die den
im wesentlichen zylindrischen Abschnitt und den abgestuften Abschnitt 3-1 in
der Innenfläche
auf der Kopfformgebungsseite aufweist, im voraus mit einer Kopfbearbeitungstoleranz
angepaßt.
Während die
Scheibe 3 und das starke Stahlrohr 1 in der Einspannvorrichtung 5 gehalten
sind, wird der vordere Endabschnitt des Stahlrohrs 1 durch
das Stanzglied, das ein Formgebungsloch 6a aufweist, in
die axiale Richtung gedrückt.
Dann fließt
der Abschnitt der Kopfbearbeitungstoleranz des starken Stahlrohrs 1 plastisch
in den abgestuften Abschnitt 3-1 der Scheibe 3,
die im voraus an dem starken Stahlrohr 1 angepaßt wurde,
wodurch er den Anschlußkopf 2-1 formt. Gleichzeitig
kommt das starke Stahlrohr 1 in engen Kontakt mit dem inneren
Umfang des abgestuften Abschnitts 3-1 der Scheibe 3,
und der äußere Umfang
des unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs 2-1 wird mit
der Scheibe 3, die den abgestuften Abschnitt 3-1 aufweist,
abgedeckt, um dadurch den abgestuften Abschnitt 2-1b, der
dem abgestuften Abschnitt 3-1 der Scheibe 3 entspricht,
auszubilden. Gleichzeitig wird der Anschlußkopf 2-1, der eine
solche Kegelstumpfsitzfläche 2-1a aufweist,
die kugelförmig
für den
Gegensitzabschnitt hergestellt ist (obzwar nicht gezeigt), am vorderen
Endabschnitt des starken Stahlrohrs 1 erhalten.
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Das
Formgebungsverfahren des Kopfes, das in 10 gezeigt
ist, soll andererseits den Anschlußkopf mit dem abgestuften Abschnitt
nicht unter Verwendung der Scheibe, sondern nur der Einspannvorrichtung
formen. Bei diesem Formgebungsverfahren wird insbesondere die Einspannvorrichtung 15 verwendet,
die einen abgestuften Abschnitt 15-1 zum Ausbilden des
abgestuften Abschnitts 2-1b auf der rückwärtigen Fläche des Anschlußkopfs 2-1 aufweist,
und der vordere Endabschnitt des Stahlrohrs 1 wird durch
das Stanzglied, das ein Formgebungsloch 6a aufweist, in
die axiale Richtung gedrückt.
Dabei fließt
der Abschnitt der Kopfbearbeitungstoleranz des starken Stahlrohrs 1 plastisch
in den abgestuften Abschnitt 15-1 der Einspannvorrichtung 15,
wodurch er den Anschlußkopf 2-1 formt.
Gleichzeitig kommt das starke Stahlrohr 1 in engen Kontakt
mit einem inneren Umfang des abgestuften Abschnitts 15-1 der
Einspannvorrichtung 15, und der abgestufte Abschnitt 15-1 deckt
den äußeren Umfang
des unteren Schulterabschnitts des Anschlußkopfs 2-1 ab, um
dadurch den abgestuften Abschnitt 2-1b, der dem abgestuften Abschnitt 15-1 entspricht,
auszubilden. Gleichzeitig wird der Anschlußkopf 2-1, der die
Kegelstumpfsitzfläche 2-1a für den Gegensitzabschnitt
aufweist (obzwar nicht gezeigt), am vorderen Endabschnitt des starken
Stahlrohrs 1 erhalten.
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Bei
den Formgebungsverfahren des Kopfs, die in 9 und 10 gezeigt
sind, spannen die abgestuften Abschnitte 3-1 und 15-1 ohne Neigung der
Scheibe 3 und der Einspannvorrichtung 15 den Außendurchmesser
des geformten Abschnitts ein, so daß die ringförmige Nut 4, die im
inneren Umfang des Kopfs durch die Ausdehnung der Umfangswand nach außen, die
mit der Beulbearbeitung durch den Druck des Stanzglieds 6 einhergeht,
ausgebildet wird, so profiliert ist, daß sie einen flachen und mäßigen Abschnitt
aufweist.
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Hier
im Falle des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs, das in 2 gezeigt
ist, hinsichtlich der Ausbildung des Anschlußkopfs 2-2 mit der
flachen, ringförmigen,
gekrümmten
Nut 2-2a' in
dem Abschnitt der Sitzfläche,
wird der Anschlußkopf
durch ein Verfahren geformt, das dem vorher genannten gleicht, unter
Ausnahme der Verwendung des Stanzglieds 6, das den Ausbuchtungsabschnitt
zum Ausbilden der gekrümmten
Nut 2-2a' aufweist.
Im Falle dieses Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs
versteht es sich daher von selbst, daß die ringförmige Nut 4, die im
inneren Umfang des Kopfs durch die Ausdehnung nach außen gleichzeitig
ausgebildet wird, wenn die Sitzfläche 2-1a oder 2-2a oder
die gekrümmte
Nut 2-2a' bei
der Beulbearbeitung durch den Druck des Stanzglieds 6 ausgebildet
wird, so profiliert ist, daß sie
den flachen und mäßigen Abschnitt
aufweist.
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Wenn
die Befestigungsmutter 7 zum Zeitpunkt des Rohranschlusses
befestigt wird, wird die Anschlußbefestigung wie die Scheibe 3, 3a oder 3b oder
die Hülsenscheibe 3c zudem
der axialen Kraft unterzogen und empfängt eine Drehkraft, die einem Reibungskoeffizienten
zwischen der Befestigungsmutter und der Bearbeitungsfläche entspricht.
Durch diese empfangene Drehkraft wird die Anschlußbefestigung
gedreht, um die Drehenergie zusammen mit dem Einspritzrohr zu absorbieren,
das mit dem inneren Umfang der Anschlußbefestigung in Kontakt ist. Falls
das Einspritzrohr mit einer hohen Drehkraft übermäßig befestigt wird, wenn der
Einspritzdruck hoch wird, wird die axiale Kraft, die durch die übermäßige Befestigungsdrehkraft
erzeugt ist, zwischen dem abgestuften Abschnitt 2-1b des
Anschlußkopfs 2-2 oder 2-2 und
der Endfläche
des abgestuften Abschnitts 3-1, 3a-1, 3b-5 oder 3c-1 der
Scheibe oder der Hülsenscheibe
absorbiert, so daß die
Ausdehnung der Scheibe oder der Hülsenscheibe unter drückt ist.
Daher ist verhindert, daß die
Scheibe oder die Hülsenscheibe
plastisch verformt wird, so daß sie einen
großen
Außendurchmesser
aufweist und dadurch den inneren Umfang der Hutmutter stört.
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Alle
Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohre, die in 1 bis 9 gezeigt
sind, sind mit der Scheibe oder der Hülsenscheibe versehen, die Erfindung könnte jedoch
auch auf das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr angewendet sein,
ohne eine Scheibe aufzuweisen.
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Ein
Beispiel dieser Anwendung ist in 11 gezeigt.
Diesem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr ist der Aufbau gegeben,
bei dem die Befestigungsmutter 7a mit einem abgestuften
Abschnitt 7a-1 versehen ist, der der dem abgestuften Abschnitt 2-1b entspricht,
welcher auf der rückwärtigen Fläche des
Anschlußkopfs
auf dem inneren Umfang ausgebildet ist, der durch einstückiges Ausbilden
der Scheibe verdickt ist, und so hergestellt ist, daß er an
den abgestuften Abschnitt 2-1b des Anschlußkopfs 2-1 anstößt, so daß der Freiraum 8a in
der axialen Stufe jeden abgestuften Abschnitts ausgebildet sein
kann. Bei dem Zusammensetzungsvorgang dieses Aufbaus, der dem gleicht,
der beispielsweise in 10 gezeigt ist, wird der Anschlußkopf 2-1,
der den abgestuften Abschnitt 2-1b aufweist, an dem starken Stahlrohr 1 geformt.
Danach wird die Befestigungsmutter 7a, die den abgestuften
Abschnitt 7a-1 aufweist, in anstoßende Beziehung an den abgestuften Abschnitt 2-1b des
Anschlußkopfs 2-1 gebracht.
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Hier
liegt der Grund dafür,
warum der Freiraum 8a an der axialen Stufe jeden abgestuften
Abschnitts bei diesem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr ohne Scheibe
ausgebildet ist, darin, die Befestigungsdrehkraft der Befestigungsmutter 7a zu
reduzieren.
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Im
Fall des Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohrs ohne Scheibe wirkt die
axiale Kraft direkt auf den Anschlußkopf 2-1 ein, wenn
die Befestigungsmutter 7a zum Zeitpunkt des Rohranschlusses
befestigt wird. Falls das Einspritzrohr mit einer hohen Drehkraft übermäßig befestigt
wird, wenn der Einspritzdruck hoch wird, wird die axiale Kraft,
die durch die übermäßige Befestigungsdrehkraft
erzeugt ist, zwischen dem abgestuften Abschnitt 2-1b des
Anschlußkopfs 2-2 oder 2-2 und
der Endfläche
des abgestuften Abschnitts 7a-1 der Befestigungsmutter absorbiert,
so daß die
Ausdehnung der Befestigungsmutter 7a unterdrückt ist.
Daher ist verhindert, daß die
Befestigungsmutter 7a plastisch verformt wird, so daß sie einen
großen
Außendurchmesser aufweist.
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INDUSTRIELLE
ANWENDBARKEIT
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Gemäß der Erfindung,
wie sie oben beschrieben ist, ist dem Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr
gemäß der Erfindung
ein Aufbau gegeben, bei dem der abgestufte Abschnitt, der keine
Neigung aufweist, auf der rückwärtigen Fläche des
Anschlußkopfs
ausgebildet ist, und bei dem der abgestufte Abschnitt, der dem abgestuften
Abschnitt des Anschlußkopfs
vollständig
oder teilweise entspricht, in der Kontaktscheibe oder Befestigungsmutter
ausgebildet ist, um die rückwärtige Fläche des
Anschlußkopfs
abzudecken. Infolgedessen kann der Keileffekt aufgrund der Neigung
beseitigt sein, um die plastische Verformung der Kontaktscheibe
(d.h. der Scheibe oder der Hülsenscheibe)
oder der Befestigungsmutter zu verhindern, so daß der Abfall des Dichtungsflächendrucks
verhindert sein kann, um eine hohe Dichtungsleistung vorzusehen.
Außerdem
ist die ringförmige
Nut (oder die Tasche), die in der Innenseite des Kopfs durch die
Beulbearbeitung auszubilden ist, außerdem flach und mäßig hergestellt, um
dadurch die Besorgnis der Kavitätserosion
zu beseitigen, die aufgrund des hydraulischen Drucks ansonsten in
der Innenfläche
des Kopfs bewirkt sein kann. Ein anderer ausgezeichneter Effekt
ist, die Möglichkeit
eines Beginns des Ermüdungsbruchs drastisch
zu reduzieren. Es ist daher möglich,
das Hochdruck-Kraftstoffeinspritzrohr bereitzustellen, das häufig als
ein Kraftstoffzuleitungsdurchgang in beispielsweise dem Dieselmotor
gebraucht ist, und dessen Anschlußkopf aus dem starken Stahlrohr
mit einem relativ kleinen Durchmesser von 4 mm bis 20 mm und einer
Stärke
von etwa 1 mm bis 8 mm hergestellt ist.