DE19714186A1

DE19714186A1 - Verfahren zum Herstellen einer geteilten Scheibe

Info

Publication number: DE19714186A1
Application number: DE1997114186
Authority: DE
Inventors: Dieter Kienzler; Horst Dr Harndorf
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-04-07
Filing date: 1997-04-07
Publication date: 1998-10-08
Also published as: FR2761622B1; GB2324059A; FR2761622A1; GB2324059B; GB9806940D0; JPH10309633A

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Herstellen einer geteilten Scheibe nach der Gattung des Anspruchs 1 aus. Eine derartige beispielsweise aus der DE-OS 43 40 883 bekannte geteilte Scheibe wird dort als Hubanschlagscheibe eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen verwen det. Dabei weist dieses Kraftstoffeinspritzventil ein nach außen öffnendes, kolbenförmiges Ventilglied auf, das an seinem Ventilgliedschaft einen an einer Querschnittsverrin gerung gebildeten Ringabsatz sowie einen an der Quer schnittsverringerung angeordneten Ringbund aufweist, wobei diese einander zugewandten Anschlagflächen am Ventilglied jeweils einen die Hubbewegung des Ventilgliedes in Öffnungs- und Schließrichtung begrenzenden Hubanschlag bilden. Dabei ist zwischen den Anschlagflächen am Anschlagbund und am Ringabsatz eine Hubanschlagscheibe vorgesehen, die mit ihren axialen Stirnflächen jeweils die ortsfesten Gegenanschläge für die Hubanschlagflächen am Ventilglied bildet. Um eine Montage dieser Hubanschlagscheibe zu ermöglichen, ist diese zweiteilig ausgebildet. Dabei wird diese zweiteilige Scheibe bisher mittels eines Trennschnittes in zwei Scheibenhälften geteilt, wobei zur Sicherstellung der Maßhaltigkeit die Trennschnittbreite beim Teilungsprozeß kompensiert werden muß. Dazu wird das Schneidwerkzeug um einen bekannten Diffe renzbetrag (Schlitzversatz) aus der Gesamtschnittebene verschoben. In einem weiteren Arbeitsgang werden dann die maßhaltigen Scheibenhälften zu einer Hubanschlagscheibe gepaart zusammengesetzt, wobei ein maßhaltiger Kreisquer schnitt entsteht.

Dabei weist das bekannte Herstellungsverfahren zur Herstel lung einer geteilten Scheibe jedoch den Nachteil auf, daß aus zwei Losen jeweils nur eine komplette Hubanschlagscheibe gefertigt werden kann. Dies hat jeweils den Verlust der zweiten Scheibenhälfte zu Folge, so daß das bekannte Herstellungsverfahren sehr materialaufwendig und zudem mit doppelten Fertigungskosten verbunden ist.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen einer geteil ten Scheibe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, daß der Materialeinsatz gegenüber den bekannten Herstellungsverfahren auf die Hälfte reduziert werden kann, so daß sich auch der Fertigungsauf wand halbieren läßt. Dies wird in vorteilhafter Weise dadurch erreicht, daß der Trennschnitt an der Scheibe stufenförmig vorgenommen wird, wobei ein der Trennschnittbreite entsprechender Schlitzversatz aus der Gesamtschnittebene an den gestuften Schnittflächen vorgesehen wird. Dieser Schlitzversatz an den jeweiligen versetzt zueinander ausgebildeten Stufenschnittflächen ist dabei jeweils zueinander entgegengesetzt aus der Gesamtschnittebene verschoben wobei dieser Schlitzversatz ausgehend von der Mittelachse, exakt der Trennschnittbreite z. B. dem Gesamtmaß aus Elektrodenbreite und Abbrand bei elektroerosivem Trennen, entspricht. Dabei wird die Lage des Trennwerkzeuges während des Schneidvorganges zumindest einmal von einer ersten Seite zur Gesamtschnittebene auf eine zweite Seite zur Gesamtschnittebene verlagert, so daß die Trennschnittflächen der entstandenen Scheibenteile, nach einem Drehen der Teile zueinander um 180° und einem Zusammenfügen entlang der Trennflächen, sich zumindest teilweise in der Gesamtschnittebene berühren.

Bei der späteren Montage der geteilten Scheibe wird dazu eine der Scheibenhälften um 180° um eine Radialachse der Scheibe gedreht, so daß der Schlitzversatz vollständig kompensiert werden kann und bestimmungsgemäß ein zweigeteilter maßhaltiger Kreisquerschnitt entsteht. Dabei soll der Trennschnitt an der Scheibe wenigstens zwei Stufenabsätze von einem radial äußeren zu einem radial inneren Bereich der Scheibe aufweisen. Die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer geteilten Scheibe für die Herstellung der Hubanschlagscheibe eines Kraftstoffeinspritzventils ist dabei besonders vorteilhaft, da der Maßhaltigkeit der Hubanschlagscheibe eine hohe Bedeutung hinsichtlich der Führung des Ventilgliedes zukommt. Dazu weist die geteilte Scheibe eine axiale Durchgangsbohrung auf, in der das kolbenförmige Ventilglied des Kraftstoffeinspritzventils gleitend geführt ist. Der Trennschnitt an dieser Hubanschlagscheibe weist vorzugsweise vier Stufenschnittflächen entlang der Gesamtschnittebene auf, wobei eine erste von der Umfangsfläche radial einwärts verlaufende Schnittfläche um die Schlitzbreite in eine erste Richtung versetzt ist und eine, sich an die erste Schnittfläche anschließende, in die Durchgangsbohrung mündende zweite Schnittfläche in eine zur ersten Richtung entgegen gesetzte zweite Richtung aus der Gesamtschnittebene versetzt ist. An die Durchgangsbohrung schließt sich radial auswärts entlang der Gesamtschnittebene eine weitere dritte Schnittfläche an, die erneut in der ersten Richtung aus der Gesamtschnittebene versetzt ist und an die sich radial auswärts eine vierte Schnittfläche anschließt, die in die zweite Richtung aus der Gesamtschnittebene versetzt ist und wieder an die Umfangsfläche der Scheibe mündet. Dabei schneidet die Gesamtschnittebene in vorteilhafter Weise die Achse der Scheibe, alternativ können jedoch auch außermittige Trennschnitte vorgenommen werden. Der Trennschnitt kann dabei mittels spanabhebender mechanischer Bearbeitung vorgenommen werden, sollte jedoch wegen der höheren Genauigkeit mittels eines elektroerosiven Trennver fahrens, z. B. Drahterodieren erfolgen. Dabei weist das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren den Vorteil auf daß keine Nachbearbeitung der Trennschnittfläche auf Maßhaltig keit notwendig ist.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des Gegen standes der Erfindung sind der Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß hergestellten geteilten Scheibe ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen die Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Kraftstoffeinspritzven til, die Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung der erfin dungsgemäß geteilten Scheibe in der Endmontagelage und die Fig. 3 und 4 Darstellungen der erfindungsgemäßen Scheibe während des Herstellungsverfahrens in zwei Ansichten.

Beschreibung des Ausführungsbeispiels

In der Fig. 1 ist ein Kraftstoffeinspritzventil für Brenn kraftmaschinen der nach außen öffnenden Bauart dargestellt. Dabei weist dieses Kraftstoffeinspritzventil einen zylinder förmigen Ventilkörper 1 auf, der mit seinem unteren freien Ende in einen Brennraum der zu versorgenden Brennkraftma schine ragt und der mit seiner dem Brennraum abgewandten oberen Stirnfläche mittels einer Spannmutter 3 axial gegen einen Ventilhaltekörper verspannt ist. Der Ventilkörper 1 weist dabei eine axiale Führungsbohrung 7 auf, in der ein kolbenförmiges Ventilglied 9 axial geführt ist. Dieses Ventilglied 9 weist an seinem brennraumseitigen Ende einen im Querschnitt vergrößerten Schließkopf 11 auf, der mit seiner dem Ventilkörper 1 zugewandten Ringstirnfläche eine Ventildichtfläche 13 bildet, mit der er zur Steuerung eines Einspritzquerschnittes mit einer an der brennraumseitigen Stirnfläche des Ventilkörpers 1 gebildeten Ventilsitzfläche 15 zusammen wirkt. Das Ventilglied 9 weist weiterhin eine in Richtung Ventilsitz 15 weisende Druckschulter 17 auf, die in einen Druckraum 19 ragt, der durch eine Querschnittserweite rung der Führungsbohrung 7 gebildet ist und der sich bis in den Bereich der Ventilsitzfläche 15 erstreckt. Dabei ist die Druckangriffsfläche am Schließkopf 11 in Öffnungsrichtung des Ventilgliedes 9 größer ausgebildet als die Druckschulter 17. Das Ventilglied 9 weist an seinem brennraumabgewandten, aus der Führungsbohrung 7 ragenden Ende einen im Querschnitt verringerten Ventilgliedschaft 21 auf, der in einen im Ventilhaltekörper 5 gebildeten Federraum 23 ragt. In diesen Federraum 23 ist eine Ventilfeder 25 eingespannt, die sich ortsfest an der brennraumabgewandten Stirnfläche 27 des Ventilkörper 1 abstützt und die andererseits an einem am brennraumfernen Ende des Ventilgliedschaftes 21 vorgesehenen Federteller 29 angreift und die so das Ventilglied 9 in Anlage am Ventilsitz 15 hält. Dabei ist zwischen der Ventil feder 25 und der brennraumfernen Stirnfläche 27 des Ventil körpers 1 eine Hubanschlagscheibe 31 und eine Distanzring 33 eingespannt. Zudem weist das Ventilglied 9 an seinem Ventil gliedschaft 21 im Bereich des Distanzringes 33 einen Anschlagbund 35 auf, der gleitend in der Bohrung des Ringes 33 geführt ist und der mit seiner brennraumzugewandten unteren Stirnfläche 37 mit der oberen Stirnfläche 39 der Hubanschlagscheibe 31 zusammenwirkt, die andererseits über die Ventilfeder 25 in Anlage an der brennraumfernen Stirn fläche 27 des Ventilkörpers 1 gehalten ist. Für eine Kraft stoffhochdruckzufuhr in den Druckraum 19 ist weiterhin ein axialer Druckkanal im Ventilkörper 1 und Ventilhaltekörper 5 vorgesehen, der von einer externen Kraftstoffeinspritzlei tung ausgehend in den Druckraum 19 mündet. Dabei erfolgt die Kraftstoffeinspritzung am Kraftstoffeinspritzventil in bekannter Weise durch die Zufuhr von unter hohem Druck stehendem Kraftstoff in den Druckraum 19 bis an den Schließ kopf 11 wo der in Öffnungsrichtung angreifende Kraftstoff hochdruck das Ventilglied 9 entgegen der Rückstellkraft der Ventilfeder 25 vom Ventilsitz 15 abhebt und so den Kraft stoffeinspritzquerschnitt freigibt. Dabei begrenzt die Hubanschlagscheibe 31 im Zusammenwirken mit dem Anschlagbund 35 am Ventilglied 9 die maximale Öffnungshubbewegung, so daß dieser Hubanschlagscheibe 31 ein hohe Bedeutung zukommt.

Um die Montage der Hubanschlagscheibe 31 zwischen dem Anschlagbund 35 und einem an einer Querschnittsverringerung des Ventilgliedes 9 gebildeten Ringabsatz zu ermöglichen, ist die Hubanschlagscheibe 31 geteilt ausgebildet.

Dazu weist die erfindungsgemäße Hubanschlagscheibe 31 in vorteilhafter Weise die in der Fig. 2 dargestellte Quer schnittsform auf, wobei das Verfahren zum Herstellen der geteilten Hubanschlagscheibe 31 nunmehr anhand der Fig. 3 und 4 erläutert wird.

Dabei wird die Hubanschlagscheibe 31 zunächst auf ihr Außen maß gefertigt. In einem weiteren Arbeitsschritt wird eine dem Durchmesser des Ventilgliedes 9 entsprechende zentrische Durchgangsbohrung 41 in die Hubanschlagscheibe 31 einge bracht. In einem weiteren Bearbeitungsschritt wird nunmehr der Trennschnitt entlang einer Gesamtschnittebene 43 stufen förmig vorgenommen, wobei ein der Trennschnittbreite entsprechender Schlitzversatz "S" aus der Gesamtschnittebene 43 an den gestuften Schnittflächen vorgesehen wird. Die Schnittfläche ist dabei im Ausführungsbeispiel in vier Stufenschnittflächen entlang der Gesamtschnittebene 43 unterteilt, wobei eine erste, von der Umfangsfläche radial einwärts verlaufende Schnittfläche 45 um die Schlitzbreite "S" in eine erste Richtung 47 aus der Gesamtschnittebene 43 versetzt ist und eine, sich an die erste Schnittfläche 45 anschließende, in die Durchgangsbohrung 41 mündende zweite Schnittfläche 49 in eine zur ersten Richtung 47 entgegengesetzte zweite Richtung 51 aus der Gesamtschnittebene 43 versetzt ist. Am gegenüberliegenden Ende der Durchgangsbohrung 41 schließt sich entlang der Gesamtschnittebene 43 eine dritte Schnittfläche 53 an, die erneut in der ersten Richtung 47 aus der Gesamtschnittebene 43 versetzt ist und an die sich radial auswärts gerichtet eine vierte Schnittfläche 55 anschließt, die in die zweite Richtung 51 aus der Gesamtschnittebene 43 versetzt ist und die an die Umfangswand der Hubanschlagscheibe 31 mündet. Dabei sind die einzelnen Schnittflächen 45, 49, 53, 55 vorzugsweise stufenförmig zueinander versetzt. Die stufen förmigen Trennschnitte werden dabei vorzugsweise mittels eines elektroerosiven Trennverfahrens, z. B. Drahterodieren derart durchgeführt, daß der Schlitzversatz "S", ausgehend von der Mittelachse, exakt der Trennschnittbreite (Gesamtmaß aus Elektrodenbreite und Abbrand) entspricht. In einem weiteren Arbeitsgang wird nunmehr eine der Scheibenhälften um 180° um eine Radialachse der Hubanschlagscheibe 31 gedreht und mit den Schnittflächen erneut zusammengesetzt, so daß der Schnittversatz in den Bereichen 57 nunmehr vollständig kompensiert werden kann und ein zweigeteilter maßhaltiger Kreisquerschnitt gemäß Fig. 2 entsteht. Diese derartig zusammengesetzte Hubanschlagscheibe 31 kann nunmehr das Ventilglied 9 radial umschließend in die Bohrung des Federraumes 23 eingesetzt werden, wobei eine sicher Führung an der Wand des Federraumes 23 und an der Durchgangsbohrung 41 gewährleistet ist.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer mittels Trennschnitt axial geteilten Scheibe (31), bei der die Trennschnittflächen um einen der Trennschnittbreite entsprechenden Schlitzversatz (S) aus der Gesamtschnittebene (43) versetzt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Lage des Trennwerkzeuges während des Schneidvorganges zumindest einmal von einer ersten Seite zur Gesamtschnittebene (43) auf eine zweite Seite zur Gesamtschnittebene (43) verlagert wird, so daß die Trennschnittflächen der entstandenen Scheibenteile, bei Drehen der Scheibenteile zueinander um 180° um eine Radialachse der Scheibe (31) sich zumindest teilweise in der Gesamtschnittebene (43) berühren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das wechselnd versetzte Führen des Trennwerkzeuges entlang der Gesamtschnittebene (43) wenigstens zwei Stufenabsätze an der Gesamtschnittebene (43) eingearbeitet werden, von denen eine erste Stufe im radial äußeren Bereich und eine zweite Stufe im radial inneren Bereich der Scheibe vorgesehen ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine axiale Durchgangsbohrung (41) in die Scheibe (31) eingebracht wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß vier Stufenschnittflächen entlang der Gesamtschnittebene (43) eingearbeitet werden, wobei eine erste, von der Umfangsfläche der Scheibe (31) radial einwärts verlaufende Schnittfläche (45) um die Schlitzbreite (S) in eine erste Richtung (47) aus der Gesamtschnittebene (43) versetzt ist und eine, sich an die erste Schnittfläche (45) anschließende, in die Durchgangsbohrung (41) mündende zweite Schnittfläche (49) in eine zur ersten Richtung (47) entgegengesetzte zweite Richtung (51) aus der Gesamtschnittebene (43) versetzt ist und mit einer sich radial an die Durchgangsbohrung (41) entlang der Gesamt schnittebene (43) anschließenden dritten Schnittfläche (53), die erneut in der ersten Richtung (47) aus der Gesamt schnittebene (43) versetzt ist und an die sich radial aus wärts eine vierte Schnittfläche 55 anschließt, die in die zweite Richtung (51) aus der Gesamtschnittebene (43) versetzt ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtschnittebene (43) die Achse der Scheibe (31) schneidet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschnitt mittels spanabhebender mechanischer Bearbeitung erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschnitt mittels eines elektro-erosiven Trennverfah rens erfolgt.

8. Geteilte Scheibe hergestellt mittels eines Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Trennschnitt an den Scheibenteilen derart ausgebildet ist, daß sich beim Zusammenfügen der Scheibenteile an den Trennschnittflächen entlang der Gesamtschnittebene (43) in einer ersten Lage der Scheibenteile zueinander ein vollständiger Kreisquerschnitt an der Mantelfläche der Scheibe (31) ergibt und daß in einer zweiten Lage der Scheibenteile, bei der die Scheibenteile zur ersten Lage um 180° zueinander gedreht sind, beim Zusammenfügen der Scheibenteile an den Trennschnittflächen ein um die Trennschnittbreite (S) verringerter Scheibenquerschnitt entsteht.

9. Geteilte Scheibe nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilte Scheibe (31) als Hubanschlagscheibe eines Kraftstoffeinspritzventils für Brennkraftmaschinen ausgebildet ist.