DE19729392C2 - Kraftstoffspeicher mit Abdichtung - Google Patents
Kraftstoffspeicher mit AbdichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Kraftstoffspeicher für eine Ein
spritzvorrichtung einer Brennkraftmaschine mit einer Ab
schlußplatte.
Kraftstoffspeicher werden bei Common-Rail-Einspritzsystemen
eingesetzt, um den Kraftstoff auf einem hohen Druck zur Ver
fügung zu stellen, der während des Einspritzvorganges annä
hernd konstant bleibt. Dabei werden Drücke von bis zu 1600
bar erreicht. Ein Kraftstoffspeicher für eine Einspritzvor
richtung einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der
deutschen Patentschrift DE 44 05 432 C1 bekannt. Dieser be
kannte Kraftstoffspeicher ist als Kraftstoffverteilungsrohr
ausgebildet, an dessen einem Ende ein Verschlußstück in Form
einer Abschlußplatte angebracht ist. Problematisch ist je
doch, das Verschlußstück gegenüber dem Verteilungsrohr bei
hohen Drücken abzudichten.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftstoffspeicher mit
Abschlußplatte bereitzustellen, der bei hohen Kraftstoffdrüc
ken zuverlässig dicht ist und zudem kostengünstig zu fertigen
ist.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des An
spruchs 1, gelöst.
Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung beruht darauf, beim
Anschluß eines Drucksensors die auf den Drucksensor einwir
kende Querschnittsfläche klein auszubilden und mit einer
Flachdichtung den Drucksensor gegen das Speichergehäuse abzu
dichten. Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform besteht
darin, den Drucksensor mit einem Zapfen auszubilden, der in
eine erste Bohrung ragt, wobei der Zapfen zum Speichergehäuse
hin mit einem Dichtring abgedichtet ist.
Ein vorteilhafter Aufbau des Kraftstoffspeichers besteht in
einer zylinderförmigen Form, die mit einer Abschlußplatte
über Reibschweißung abgedichtet ist. Die Abschlußplatte weist
eine Ausbildung mit einem ringförmigen Aufnahmeraum auf, der
im Kraftstoffspeicher angeordnet ist. Beim Verschweißen der
Abschlußplatte mit dem Kraftstoffspeicher entsteht Schweißma
terial, das vom Aufnahmeraum aufgenommen wird. Auf diese Wei
se wird verhindert, daß Schweißmaterial in den Kraft
stoffspeicher fließt und den Kraftstoffspeicher verunreinigt.
Eine vorteilhafte Ausführung und Verbesserung der Erfindung
ist im einzigen Unteranspruch angegeben.
Die Erfindung wird anhand der Figuren näher erläutert; es
zeigen:
Fig. 1: einen Kraftstoffspeicher mit einem symmetrisch zur
Längsachse angeordneten Drucksensor,
Fig. 2: einen Ausschnitt mit genauer Darstellung der Größen
verhältnisse,
Fig. 3: einen Kraftstoffspeicher mit einem radial angeord
neten Drucksensor und
Fig. 4: einen Drucksensor mit einem Dichtring als Dichtmit
tel.
Fig. 1 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17 mit einem Speicher
gehäuse 1, das einen Speicherraum 6 aufweist, an den ein Zu
lauf 28 und ein Ablauf 29 angeschlossen sind. Der Zulauf 28
ist an einer Hochdruckpumpe und der Ablauf 29 an ein Ein
spritzventil angeschlossen. Das Speichergehäuse 1 ist im we
sentlichen als Hohlrohr mit einem zylinderförmigen Speicher
raum 6 ausgebildet, das an einem Ende von einer Abschlußplat
te 5 abgedichtet ist und das an dem zweiten Ende durch einen
in das Speichergehäuse 1 eingeschraubten Drucksensor 2 abge
dichtet ist. Der Speicherraum 6 geht in Richtung auf den
Drucksensor 2 in eine erste Durchgangsbohrung 8 über. Die er
ste Durchgangsbohrung 8 ist vorzugsweise zylinderförmig aus
gebildet, mittig und in Längsrichtung symmetrisch zum Spei
cherraum 6 in das Speichergehäuse 1 eingebracht. Der Durch
messer der ersten Durchgangsbohrung 8 ist kleiner als der
Durchmesser des Speicherraumes 6. Der Durchmesser der ersten
Durchgangsbohrung 8 ist vorzugsweise 2 bis 5 mm.
Die erste Durchgangsbohrung 8 geht in eine zweite Durchgangs
bohrung 13 über, die vorzugsweise ebenfalls zylinderförmig
ausgebildet ist und symmetrisch zur ersten Durchgangsbohrung
8 in das Speichergehäuse 1 eingebracht ist. Der Durchmesser
der zweiten Durchgangsbohrung 13 ist größer als der Durchmes
ser der ersten Durchgangsbohrung 8. Die Mittenachsen der er
sten und der zweiten Durchgangsbohrung 8, 13 sind auf einer
Geraden angeordnet.
Die zweite Durchgangsbohrung 13 geht in eine dritte Durch
gangsbohrung 14 über, die bis zu einem offenen Ende des Spei
chergehäuses 1 geführt ist. In die dritte Durchgangsbohrung
14 ist über ein Gewinde 18 der Drucksensor 2 eingeschraubt.
Der Durchmesser der dritten Durchgangsbohrung 14 ist größer
als der Durchmesser der zweiten Durchgangsbohrung 13. In der
zweiten Durchgangsbohrung 13 ist als Dichtmittel eine Flach
dichtung in Form einer Scheibendichtung 7 mit einem vorzugs
weise mittigen Loch 19 eingebracht. Die Scheibendichtung 7
liegt mit dem Außenrand an der Wandfläche der zweiten Durch
gangsbohrung 13 an. Dadurch liegt das Loch 19 vorzugsweise
symmetrisch zur Mittenachse der ersten Durchgangsbohrung 8.
Die erste, die zweite und die dritte Durchgangsbohrung
8, 13, 14 stellen eine erste, eine zweite und eine dritte Aus
nehmung dar, die auch mit anderen Fertigungsmethoden in das
Speichergehäuse 1 eingebracht weren können.
Fig. 2 zeigt eine genaue Darstellung der Geometrien im Ab
dichtungsbereich. Die Höhe HD der Scheibendichtung 7 ist grö
ßer als die Höhe HB der zweiten Durchgangsbohrung 13. Durch
das Einschrauben des Drucksensors 2 in Richtung auf die erste
Durchgangsbohrung 8 wird die Scheibendichtung 7 mit einer er
sten ringförmigen Auflagefläche 23 gegen eine zweite Auflage
fläche 24 des Speichergehäuses 1 gedrückt. Zudem liegt der
Drucksensor 2 auf einer dritten ringförmigen Auflagefläche 25
der Scheibendichtung 7 auf. Auf diese Weise ist der Drucksen
sor 2 gegen den Speicherraum 6 bis auf die Querschnittsfläche
des Loches 19 abgedichtet. Somit wirkt auf den Drucksensor 2
der hohe Kraftstoffdruck, der im Speicherraum 6 herrscht, nur
auf der Fläche, die durch das Loch 19 definiert ist.
Vorzugsweise entspricht der Querschnitt des Loches 19 dem
Querschnitt der ersten Durchgangsbohrung 8 und das Loch 19
ist symmetrisch zur Durchgangsbohrung 8 angeordnet. Auf diese
Weise wird eine besonders effiziente Abdichtung erreicht. Die
Scheibendichtung 7 ist vorzugsweise aus Metall, insbesondere
aus Weicheisen oder aus einer Kupferlegierung hergestellt.
Das zweite Ende des Kraftstoffspeichers 17 ist durch eine Ab
schlußplatte 5 abgedichtet, die über eine Schweißfläche 3 mit
dem Speichergehäuse 1 verbunden ist (Fig. 1). Die Abschluß
platte 5 weist mittig eine Ausbildung auf, die in den Spei
cherraum 6 ragt. Die Ausbildung weist die Form einer ersten
Platte 12 und einer zweite Platte 11 auf, die übereinander
auf der Abschlußplatte 5 symmetrisch zueinander angeordnet
sind. Die zweite Platte 11 ist in ihrem Querschnitt an den
Querschnitt des Speicherraums 6 angepaßt und liegt mit einer
Umrandungsfläche 26 an der Innenwand des Speichergehäuses 1
an. Die erste Platte 12, die zwischen der zweiten Platte 11
und der Abschlußplatte 5 angeordnet ist, weist einen kleine
ren Querschnitt als die zweite Platte 11 auf. Dadurch ist um
laufend um die erste Platte 12 ein ringförmiger Aufnahmeraum
4 ausgebildet, in den sich mindestens teilweise Schweißmate
rial beim Reibschweißen zwischen der Abschlußplatte 5 und dem
Speichergehäuse 1 ablagert. Auf diese Weise wird verhindert,
daß das Schweißmaterial aus dem Schweißbereich in den Spei
cherraum 6 gelangt und den Speicherraum verschmutzt. Die Aus
bildung verhindert verhindert somit ein Verschmutzen des
Speicherraumes 6.
In diesem Ausführungsbeispiel sind der Speicherraum 6, die
erste und die zweite Platte 12, 11 zylinderförmig ausgebildet.
Die Abschlußplatte 5 ist entsprechend dem Querschnitt des
Speichergehäuses 1 ebenfalls zylinderförmig ausgebildet. Der
Speicherraum kann jedoch auch andere Formen, insbesondere
ovale Formen aufweisen, die eine besonders günstige Druckver
teilung ermöglichen.
Fig. 3 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17 im Querschnitt
senkrecht zur Längsrichtung, bei dem der Drucksensor 2 radial
zur Längsrichtung des Speichervolumens 6 angeordnet ist. Dazu
ist das rohrförmige Speichergehäuse 1 tangential an der Au
ßenfläche abgeschliffen. Im Abschleifbereich 16 sind die er
ste und die zweite Durchgangsbohrung 8, 13 angeordnet. Die
dritte Durchgangsbohrung 14 wird durch ein an das Speicherge
häuse 1 angeschweißtes Anschlußgewinde 15 gebildet.
Fig. 4 zeigt einen Kraftstoffspeicher 17, bei dem der Spei
cherraum 6 in eine erste Bohrung 20 und daran anschließend in
eine zweite Bohrung 21 übergeht, die mittensymmetrisch zuein
ander angeordnet sind. Die erste Bohrung 20 weist einen klei
neren Querschnitt als der Speicherraum 6 auf. Die zweite Boh
rung 21 weist einen größeren Querschnitt als die erste Boh
rung 20 auf. In die zweite Bohrung 21 ist ein zweiter Druck
sensor 27 eingebracht, der in einen Zapfen 22 übergeht, der
in die erste Bohrung 20 ragt. Der Zapfen 22 ist entsprechend
der ersten Bohrung 20 zylinderförmig ausgebildet und weist
einen Durchmesser auf, der unwesentlich kleiner als der
Durchmesser der ersten Bohrung 20 ist.
Anstelle der ersten oder der zweiten Bohrung 20, 21 können
auch andere Formen von Ausnehmungen vorgesehen sein, die die
Funktion der ersten und der zweiten Bohrung 20, 21 erfüllen.
Der Zapfen 22 weist eine ringförmige Ausnehmung 30 auf, in
der ein Stützring 9 eingelegt ist, dessen Außendurchmesser
dem Durchmesser der ersten Bohrung 20 entspricht. An den
Stützring 9 schließt sich in Richtung auf den Speicherraum 6
ein Dichtring 10 an, der ebenfalls in der ringförmigen Aus
nehmung eingelegt ist und dessen Außendurchmesser dem Durch
messer der ersten Bohrung 20 entspricht. Durch den hohen
Druck im Speicherraum 6 wird der Dichtring 10 gegen den
Stützring 9 gedrückt, der wiederum gegen den Zapfen 22 ge
drückt wird. Somit wird der Spalt zwischen dem Zapfen 22 und
dem Speichergehäuse 1 durch den Dichtring 9 und den Stützring
10 abgedichtet. Der Stützring 9 ist beispielsweise aus glas
faserverstärktem Kunststoff und der Dichtring 10 aus Kunst
stoff, insbesondere aus Viton. In einer weiteren Ausführung
kann auch nur ein Dichtring 10 zur Abdichtung verwendet wer
den. Dazu ist der Dichtring 10 aus einem entsprechend elasti
schen und stabilen Material zu fertigen.
Claims (2)
1. Kraftstoffspeicher für eine Einspritzvorrichtung einer
Brennkraftmaschine mit einer Abschlußplatte (5), bei dem
- 1. die Abschlußplatte (5) auf den Kraftstoffspeicher (17) ge schweißt ist,
- 2. die Abschlußplatte (5) eine Ausbildung (11, 12) aufweist, die in den Speicherraum (6) des Kraftstoffspeichers (17) ragt,
- 3. der Speicherraum (6) im Bereich der Abschlußplatte (5) zy linderförmig ausgebildet ist,
- 4. die Ausbildung (11, 12) im wesentlichen zylinderförmig aus gebildet ist und dem Querschnitt des Speicherraums (6) an gepaßt ist,
- 5. die Ausbildung mit der Außenkante (11) umlaufend an der Wand des Speicherraums (6) anliegt,
- 6. die Ausbildung (11, 12) angrenzend an die Abschlußplatte (5) einen ringförmig umlaufenden Aufnahmeraum (4) aufweist, der in radialer Richtung umlaufend zum Speichergehäuse (1) hin offen ist.
2. Kraftstoffspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß im Aufnahmeraum (4) mindestens teilweise Schweiß
material angeordnet ist.
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Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
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8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |