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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Ausziehen eines in einen Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine
eingepressten Düsenstockes
einer Kraftstoff-Einspritzanlage.
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Für
die Kraftstoffversorgung von Brennkraftmaschinen werden bei modernen
Motoren sog. Einspritzanlagen verwendet. Dies unabhängig davon,
ob es sich um einen sog. Benzinmotor oder um einen Dieselmotor handelt.
Zur Einspritzung des Kraftstoffes in den Brennraum sind nun Konstruktionen
bekannt geworden, bei welchen ein sog. Düsenstock direkt in den Zylinderkopf
eingesetzt ist. Der Düsenstock
durchragt dabei einen auf dem Zylinderkopf montierten sog. Ventildeckel
und ist beispielsweise in eine Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes
eingepresst. Dazu weist der Düsenstock
einen etwa zylindrisch ausgebildeten Montageabschnitt auf. An seinem
zum Brennraum hin gerichteten Ende ist dieser Düsenstock mit der eigentlichen
Einspritzdüse versehen.
An seinen gegenüberliegenden,
aus dem Zylinderkopf herausragenden Ende weist der Düsenstock ein
radial erweitertes Kopfteil auf, welches einerseits mit einem Anschlussstutzen
für die
Kraftstoffzufuhr und andererseits mit einem Anschlussstecker für die Ansteuerung
eines im Kopfteil integriert angeordneten Steuerventils versehen
ist.
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Zur Sicherung des Düsenstockes
in der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes weist der Montageschaft
des Düsenstockes
unmittelbar unterhalb seines Kopfteiles zwei seitliche Ausfräsungen auf, welche
einerseits zum Kopfteil hin eine Anschlagfläche und andererseits zur Einspritzdüse hin ein
weiteres Paar von Anschlagflächen
bilden. Diese Ausfräsungen
bilden zwei parallel zueinander und parallel zur Längsmittelachse
des Düsenstockes
verlaufende Seitenflächen.
Zur Sicherung des Düsenstockes
in der Bohrung des Zylinderkopfes ist jeweils eine gabelförmige Spannpratze
vorgesehen, welche mit ihren Gabelschenkeln in die Ausfräsungen des
Montageschaftes eingreift und über
die zur Einspritzdüse hin
gerichteten Anschlagflächen
der Ausfräsungen den
Düsenstock
festsitzend in der Bohrung des Zylinderkopfes halten. Die Spannpratze
ist dabei mittels einer Montageschraube am Zylinderkopf befestigt.
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Des weiteren weist die Spannpratze
im Bereich ihres den beiden Gabelschenkeln gegenüber liegenden Endbereichs einen
Stützhebel
auf, welcher mit einer Einsenkung versehen ist. Mit dieser Einsenkung
des Stützhebels
stützt
sich die Spannpratze an einer im Ventildeckel des Zylinderkopfes
angeordneten, vertikal nach oben aus diesem teilweise herausragenden
Presskugel ab. Diese Presskugel bildet dabei zusammen mit dem Stützhebel
der Spannpratze eine Art Schwenklagerung der Spannpratze, so dass diese
beim Festziehen der Montageschraube mit ihren Gabelschenkeln den
Düsenstock
in der Bohrung des Zylinderkopfes sichert. Des weiteren ist mit
der Spannpratze auf Grund dieser speziellen Lagerung der Düsenstock über die
Anschlagflächen
der Ausfräsungen
auch in die Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes einpressbar. Des
weiteren wird der Düsenstock
auch in seiner Winkelstellung durch die Gabelschenkel der Spannpratze
fixiert.
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Es hat sich nun gezeigt, dass nach
längerer Betriebsdauer
der Brennkraftmaschine solch ein Düsenstock nur äußerst schwer
aus der Aufnahmebohrung des Zylinderkopfes heraus ziehbar ist.
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Weiter ist zu bemerken, dass sich
der Ventildeckel im Umgebungsbereich des Kopfteils des Düsenstockes
bis zu die sem Kopfteil hin nach oben erstreckt und zum Kopfteil
nur einen geringen Abstand aufweist. Insbesondere in den Bereichen
quer zur Spannpratze besteht nur ein äußerst geringer Abstand zwischen
dem Ventildeckel und dem Kopfteil des Düsenstockes.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Vorrichtung zu schaffen, mit welcher ein äußerst fest im Zylinderkopf
sitzender Düsenstock
ausziehbar ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Merkmalskombination des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass
die Vorrichtung zum Ausziehen eines in einen Zylinderkopf einer
Brennkraftmaschine eingepressten Düsenstockes einer Kraftstoff-Einspritzanlage aus
einer Zugvorrichtung mit einem Kupplungsteil besteht, in dessen
einem axialen Endbereich eine Gleitstange mit einem Schlaggewicht
vorgesehen ist. Das Kupplungsteil weist in seinem der Gleitstange gegenüber liegenden
Endbereich zwei quer zur Gleitstange verlaufende, zur Gleitstange
axial beabstandete Gabelschenkel auf, mit welchen die Vorrichtung formschlüssig mit
zwei seitlichen Ausfräsungen
eines Montagezylinders des Düsenstockes
in Eingriff bringbar ist, wo bei auf der den beiden Gabelschenkeln des
Kupplungsteils gegenüberliegenden
Seite eine Stellschraube vorgesehen ist, welche in am Düsenstock
angesetzten Zustand der Vorrichtung auf einem auf dem Zylinderkopf
montierten Ventildeckel axial anliegt.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausgestaltung
wird eine Vorrichtung zur Verfügung
gestellt, mit welcher äußerst hohe
Zugkräfte
zum Ausziehen eines Düsenstockes
aus dem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine aufbringbar sind.
Durch die Stellschraube ist die Vorrichtung mit ihrer Gleitstange einerseits
parallel zur Längsmittelachse
des Düsenstockes
verlaufend ausrichtbar. Andererseits liegt die Stellschraube zumindest
zu Beginn des Ausziehvorganges durch Betätigung des Schlaggewichtes
auf dem auf dem Zylinderkopfe üblicherweise
montierten Ventildeckel an, so dass hierdurch eine zusätzliche Hebelwirkung
bewirkbar ist, wodurch die erreichbaren Ausziehkräfte erhöht werden.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
sind den Unteransprüchen
entnehmbar.
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Insbesondere durch die Ausgestaltungen
gemäß der Ansprüche 5 und
6 ist ein präzises
Ansetzen der Vorrichtung mit ihren beiden Gabelschenkeln an den
Ausfräsungen
des Montagezylinders des Düsenstockes
erreichbar, so dass die Ausziehkräfte im wesentlichen konzentrisch
in den Düsenstock
zum Ausziehen einleitbar sind.
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Dazu ist gemäß Anspruch 5 vorgesehen, dass
der Abstand der Gewindebohrung des Stützabschnittes vom Innengewinde
des ersten U-Schenkels etwa dem Abstand einer im Ventildeckel des
Zylinderkopfes angeordneten und axial nach oben vorstehenden Preßkugel zur
Längsmittelachse
des im Zylinderkopf sitzenden Düsenstockes
entspricht.
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Gemäß Anspruch 6 kann hierzu vorgesehen sein,
dass die Stellschraube zum zweiten U-Schenkel des Kupplungsteils
stirnseitig eine Senkbohrung aufweist und, dass die Stellschraube
axial verstellbar im Stützabschnitt
aufgenommen ist und mit ihrer Senkbohrung formschlüssig mit
der Preßkugel
des Ventildeckels in Eingriff bringbar ist.
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Anhand der Zeichnung wird nachfolgend
ein Ausführungsbeispiel
der Erfindung näher
erläutert. Es
zeigt:
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1 eine
perspektivische Explosionsdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
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2 einen
Vertikalschnitt durch die Vorrichtung aus 1 in montiertem Zustand;
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3 eine
Seitenansicht eines Düsenstockes;
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4 einen
Teilschnitt IV–IV
durch den Düsenstock
aus 3 in einem Zylinderkopf
eingebauten Zustand;
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5 die
Darstellung aus 4 mit
am Düsenstock
angesetzter erfindungsgemäßer Vorrichtung.
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1 zeigt
eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in
perspektivischer Explosionsdarstellung. Diese erfindungsgemäße Vorrichtung 1 besteht
aus einem U-förmig
ausgebildeten Kupplungsteil 2, einer Gleitstange 3,
einer Anschlagmutter 4, einem Schlaggewicht 5 sowie
einer Stellschraube 6.
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Wie aus 1 ersichtlich ist, bildet das U-förmige Kupplungsteil 2 einen
oberen U-Schenkel 7 sowie einen unteren U-Schenkel 8,
welche über
einen Verbindungssteg 9 einstückig miteinander verbunden
sind. Des weiteren weist das Kupplungsteil 2 im oberen
Endbereich 10 seines Verbindungssteges 9 einen
Stützabschnitt 11 auf,
welcher sich in entgegengesetzter Richtung zum oberen U-Schenkel
7 quer
zum Verbindungssteg 9 nach außen erstreckt. Im Bereich dieses
Stützabschnittes 11 ist
eine vertikal verlaufende Gewindebohrung 23 vorgesehen, welche
zur Aufnahme der Stellschraube 6 dient.
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Im oberen U-Schenkel 7 ist
ein durchgehendes Innengewinde 12 angeordnet, welches etwa
parallel zum Verbindungssteg 9 verläuft und dessen Längsmittelachse 13 den
unteren U-Schenkel 8 durchdringt.
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Der untere U-Schenkel 8 ist
gabelförmig
ausgebildet und weist zwei Gabelschenkel 14 und 15 auf,
deren Abstand der Ausgestaltung eines Düsenstockes angepasst ist, wie
später
noch näher
erläutert
wird.
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Das Innengewinde 12 des
oberen U-Schenkels 7 dient zur Aufnahme der Gleitstange 3,
welche zu diesem Zweck an ihrem unteren Ende ein entsprechendes
Außengewinde 16 aufweist,
mit welchem die Gleitstange 3 in das Innengewinde 12 des
oberen U-Schenkels 7 von oben einschraubbar ist.
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Das Schlaggewicht 5 ist,
wie dies aus 1 ersichtlich
ist, als abgesetzter Zylinder ausgebildet, welcher eine zentrale
Durchgangsbohrung 17 aufweist. Mit dieser Durchgangsbohrung 17 ist
das Schlaggewicht 5 in bekannter Weise auf die Gleitstange 3 aufschiebbar
und entlang dieser vertikal verschiebbar. Die Anschlagmutter 4 ist
auf ein Montagegewinde 18 der Gleitstange 3 festsitzend
aufschraubbar, welches an dem, dem Außengewinde 16 der
Gleitstange 3 gegenüberliegenden
Ende der Gleitstange 3 angeordnet ist.
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2 zeigt
einen Vertikalschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 aus 1. Es ist erkennbar, dass
die Gleitstange 3 mit ihrem unteren Außengewinde 16 in das
durchgehende Innengewinde 12 des oberen U-Schenkels 7 festsitzend
eingeschraubt ist. Das Schlaggewicht 5 sitzt in Richtung des
Doppelpfeiles 30 axial verschiebbar mit seiner Durchgangsbohrung 17 auf
der Gleitstange 3. Als Anschlag und Schubbegrenzung dient
die Anschlagmutter 4, welche festsitzend auf dem oberen
Montagegewinde 18 der Gleitstange 3 aufgeschraubt
ist.
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Es ist leicht vorstellbar, dass bei
einer Bewegung des Schlaggewichtes 5 in Richtung des Pfeiles 31 das
Schlaggewicht an der Anschlagmutter 4 anschlägt und somit über die
Anschlagmutter 4, die Gleitstange 3 sowie die
Gewindeverbindung 12, 16 ein Schlagimpuls auf
den oberen U-Schenkel
des Kupplungsteiles 2 übertragen
wird.
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Weiter ist aus 2 ersichtlich, dass die Stellschraube 6 in
das Innengewinde 12 des Stützabschnittes 11 eingeschraubt
ist und dieses vertikal von oben nach unten durchragt. Die Stellschraube 6 weist in
ihrem unteren Endbereich einen radial verjüngten, zylindrischen Stützabschnitt 19 auf,
welcher in seinem unteren Endbereich mit einer Senkbohrung 20 versehen
ist.
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Weiter ist aus 2 erkennbar, dass der untere U-Schenkel 8 mit
seinen beiden Gabelschenkeln 14 und 15 dem oberen
U-Schenkel 7 im Abstand gegenüberliegt und von der Längsmittelachse 13 des Innengewindes 12 durchragt
wird. Mit diesem gabelförmigen
unteren U-Schenkel 8 ist die Vorrichtung 1 mit
einem aus einer Aufnahmebohrung eines Zylinderkopfes auszuziehenden
Düsenstockes
formschlüssig
in Eingriff bringbar.
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Ein solcher Düsenstock 40 ist in
beispielhaft 3 dargestellt.
Die prinzipielle Ausgestaltung eines solchen Düsenstock 40 zeigt 3 in Seitenansicht. Dieser
beispielhaft dargestellte Düsenstock 40 weist
einen Montagezylinder 41 auf, in dessen in der Zeichnung
nicht dargestellten unterem Ende eine Einspritzdüse angeordnet ist. Im oberen
Endbereich ist der Düsenstock 40 mit
einem radial erweiterten Kopfteil 42 versehen, welches
einen ra dial vorstehenden, beim vorliegenden Ausführungsbeispiel schräg nach oben
gerichteten Anschlussstutzen 43 aufweist. Dieser Anschlussstutzen 43 dient
zur Zuführung
von Kraftstoff und ist dementsprechend im Betrieb an eine entsprechende
Versorgungsleitung der Einspritzanlage einer Brennkraftmaschine
angeschlossen.
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Oberhalb des Kopfteils ist zur Steuerung
eines im Kopfteil 42 integriert angeordneten Steuerventils
(nicht dargestellt) ein Anschlussstecker 44 vorgesehen,
welcher im Betrieb mit entsprechenden elektrischen Steuerleitungen
der Einspritzanlage der Brennkraftmaschine verbunden ist. Dieser
Anschlussstecker 44 ist mittels einer Überwurfmutter 51 abnehmbar
auf dem Kopfteil 42 befestigt.
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Weiter ist aus 3 ersichtlich, dass der Montagezylinder 41 unmittelbar
unterhalb des Kopfteiles 42 mit zwei, sich diametral gegenüberliegenden
Ausfräsungen 45 und 46 versehen
ist. Diese Ausfräsungen 45 und 46 bilden
einerseits zum Kopfteil 42 hin jeweils eine Anschlagfläche 47 bzw. 48 und andererseits
zum unteren Ende des Montagezylinders 41 hin, zwei weitere
Anschlagflächen 49 und 50. Diese
Ausfräsungen 45 und 46 sind
zur Sicherung des Düsenstockes 40 am
Zylinderkopf vorgesehen.
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Ein solcher montierter Zustand des
Düsenstockes 40 in
einen Zylinderkopf 60 ist in 4 als Teilschnitt
dargestellt. Es ist erkennbar, dass der Zylinderkopf 60 eine
Aufnahmebohrung 61 aufweist, in welche der Düsenstock 40 eingepresst
ist. Für
einen festsitzenden Halt des Düsenstockes 40 in
der Aufnahmebohrung 61 des Zylinderkopfes 60 weist
der Montagezylinder 41 unterhalb seiner beiden Ausfräsungen einen
radial erweiterten, sich nur über
eine relativ geringe axiale Länge
erstreckenden Pressbund 62 auf.
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Des weiteren ist auf den Zylinderkopf 60 ein Ventildeckel 63 aufgesetzt,
welcher zur Durchführung
des Düsenstockes 40 mit
seinem Montagezylinder 41 eine entsprechende Durchgangsbohrung 64 aufweist,
welche im montierten Zustand koaxial zur Aufnahmebohrung 61 des
Zylinderkopfes 60 angeordnet ist.
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Zur Sicherung des Düsenstockes 40 in
der in 4 dargestellten
im Zylinderkopf 60 montierten Position, ist eine in 4 in Phantomlinien dargestellte
Spannpratze 65 vorgesehen. Diese Spannpratze bildet zum
Düsenstock 40 hin
eine Art Spanngabel, welche zwei Gabelschenkel 66 und 67 bildet, von
welchen in 4 nur eine
erkennbar ist. Es ist jedoch leicht vorstellbar, dass die Spannpratze 65 mit ihren
beiden Gabelschenkeln 66 und 67 passend in die
Ausfräsungen 45 und 46 des
Düsenstockes
einschiebbar ist. weiter ist diese Spannpratze 65 mittels einer
Montageschraube 68 am Zylinderkopf 60 festsitzend
montierbar. Diese Montageschraube 68 durchragt dabei die
Spannpratze 65 sowie den Ventildeckel 63 und ist
in eine entsprechende Gewindebohrung 69 des Zylinderkopfes 60 eingeschraubt.
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Um eine entsprechende Spannkraft
der beiden Gabelschenkel 66 und 67 auf den jeweiligen
Anschlagflächen 49 und 50 der
Ausfräsungen 45 und 46 des
Montagezylinders 41 des Düsenstockes 40 erreichen
zu können,
ist im Ventildeckel 63 eine Presskugel 70 vorgesehen.
Diese Presskugel 70 ist dabei bezüglich der Montageschraube 68 bzw.
der Gewindebohrung 69 dem Düsenstock 40 diametral
gegenüberliegend
angeordnet. Die Spannpratze 65 weist zur axialen Abstützung an
der Presskugel 70 einen entsprechenden Stützhebel 71 auf,
welcher sich radial in entgegengesetzter Richtung zu den beiden
Gabelschenkeln 66 und 67 der Spannpratze 65 erstreckt. Durch
diese Konstruktion der Spannpratze 65 und deren Abstützung über die
Presskugel 70 ist sichergestellt, dass die Spannpratze 65 mit
ihren Gabelschenkeln 66 und 67 den Düsenstock 40 in
der in 4 dargestellten
Betriebsposition in der Aufnahmebohrung 61 des Zylin derkopfes 60 hält und auch in
seiner dargestellten Winkellage fixiert. Um den Düsenstock 40 nun
aus dem Zylinderkopf 60 ausziehen zu können, ist zunächst die
Montageschraube 68 sowie die Spannpratze 65 zu
entfernen. Anschließend ist
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 am
Düsenstock 40 anzusetzen.
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5 zeigt
die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 in
an dem im Zylinderkopf 60 eingesetzten Düsenstock 40 angesetztem
Zustand in einem Teilschnitt. Der Abstand A (1) der beiden Gabelschenkel 14, 15 voneinander
entspricht dabei in etwa der Breite B der ebenen, parallel zueinander
verlaufenden Seitenflächen 52 und 53 (3) des Düsenstockes 40 bzw.
dessen Montagezylinders 41 im Bereich der Ausfräsungen 45 und 46.
Dadurch ist gewährleistet,
dass die, wie dies in 5 dargestellt
ist, mit den Ausfräsungen 45 und 46 in
Eingriff stehenden Gabelschenkel 14 und 15 des
Kupplungsteiles 2 bzw. dessen unterem U-Schenkel 8 präzise am
Montagezylinder 41 im bezug auf ihre Winkellage festgelegt
sind.
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Wie weiter aus 5 ersichtlich ist, ist die Stellschraube 6 beim
vorliegenden Ausführungsbeispiel
vollständig
in den Stützabschnitt 11 eingeschraubt
und steht mit ihrer Senkbohrung 20 ihres Stützabschnittes 19 form schlüssig mit
der Presskugel 70 des Ventildeckels 63 in Eingriff.
Durch diese konstruktive Maßnahme
wird einerseits die Position der beiden Gabelschenkel 14 und 15 unterhalb
des Kopfteiles 42 im Bereich der oberen Anschlagflächen 47 und 48 präzise festgelegt,
so dass die oberen, leicht nach oben gewölbten Druckflächen 21 und 22 der
Gabelschenkel etwa zentrisch mit den oberen Anschlagflächen 47 und 48 in
Eingriff stehen, wie dies in 5 beispielhaft
dargestellt ist.
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Weiter wird beim Ausziehen durch
Bewegung des Schlaggewichtes 5 in Richtung des Pfeiles 31 und
Anschlagen an der Anschlagmutter 4 ein vertikale Kraftimpuls
nach oben in Richtung des Pfeiles 31 erzeugt. Gleichzeitig
wird hierdurch auch eine Art Hebelwirkung durch die Abstützung des
Kupplungsteiles 2 über
die Stellschraube 6 an der im Ventildeckel 63 sitzenden
Presskugel 70 erreicht.
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Damit wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung
eine präzise
vertikale Ausrichtung der Vorrichtung 1 mit ihrer Längsmittelachse 13 parallel zur
Längsmittelachse 55 des
Düsenstockes 40 erreicht.
Durch diese parallele Ausrichtung wirken die impulsartigen Zugkräfte beim
Anschlagen des Schlaggewichtes 5 an die Anschlagmutter 4 präzise vertikal
nach oben. Aufgrund der Hebelwirkung durch die Abstützung der
Stellschraube 6 an der Presskugel 70 und der gewölbten Ausbildung
der beiden Druckflächen 21 und 22 (1) der Gabelschenkel 14 und 15 wird
somit gleichzeitig eine Kraftverstärkung in Richtung des Pfeiles 31 erreicht,
so dass auch äußerst fest
im Zylinderkopf 60 sitzende Düsenstöcke 40 leicht und
sicher ausgezogen werden können.