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Brennstoffdüse mit Befestigungsbügel
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Die Rr4indunr betrifft eine Brennstoffdüse für Verbrennungsmotoren,
die durch einen Befestigungsandruckbiigel mittels einer oder zwei Schrauben befestigt
wird.
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Bei der Mehrzahl der Diesel-Verbrennungsmotoren werden Brennstoffeinspritzdüsen
im Zylinderkopf mit hilfe von zwei Schrauben und einem Zylinderflansch befestigt.
Der Flansch bildet mit dem Düsenkörper eine Einheit. Die Befestigung kann aber auch
mittels eines Andruckbügels erfolgen, der als getrenntes auf die Einspritzdüse aufgelegtes
Element der Einspritzdüse ausgeführt wird.
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Eine Flanschbefestigung ist schlechter als eine Bügelbefestigung,
da bei einem ungleichmäßigen Anziehen der Spannschraubelzuttern im Flansch ein Schrägstellen
der Einspritzdüse im Zylinderkopfsitz erfolgt, wodurch ein Verklemmen der Zerstäubernadel
verursacht werden kann. Bei einer Bügelbefestigung
wird die Gefahr
des Schrogstellens der Einspritzdüse durch eine schwingende Lagerung des Bügels
auf dem Einspritzdüsenkörper ausgeschlossen.
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Eine Flanschbefestigung ist außerdem auch deshalb nicht gunda stig,/gerade
wegen des Flansches der Einspritzdüsenkörper als Schmiedestück ausgeführt werden
muß. Bei einer Bügelbefestigung kann man den Einspritzdüsenkörper aus Stabmaterial
fertigen, wodurch die P oduktionskosten wesentlich herabgesetzt werden können.
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Der Einsatz einer Bügelbefestigung für Brennstoffdüsen anstelle einer
Flanschbefestigung ist nicht immer möglich, da der ein separates Element der Brennstoffdüse
bildende Bügel in der Regel mehr Platz auf dem Zylinderkopf einnimmt als der als
Körperelement ausgeführte Flansch. Ein wesentlicher Nachteil einer Bügelbefestigung
von Brennstoffdüsen ist der verhältnismäßig hohe Herstellungsaufwand eines Bügels,
der gewöhnlich als Schmiedestück ausgeführt wird, da dies die einfachste Weise der
Ausführung eines flachen dicken Elementes mit ovalem Umriß ist (s.z.B. DU-PS 1 010
783).
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Bekannt ist auch die Konstruktion einer Brennstoffdüse, bei welcher
der Befestigungsbügel aus starkem Profilblech mit U-förmigem Querschnitt ausgeführt
ist (s. DT-OS 22 62 570) Die Anwendung dieser Konstruktionslösung ist jedoch durch
die größeren Abmessungen des Bügel und die geringere Biegefestigkeit
des
Blechprofils eingeschränkt.
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Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung einer Brennstoffdse mit
Befestigungsandruckbügel zu vereinfachen und eine Herabsetzung der Brennstoffdüsen-Fertigungskosten
zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Brennstoffdüse mit Befestigungsbügel
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Befestigungsbügel die Form eines die Brennstoffdüse
und die Spannschraube umfassenden ovalen, abgeflachten Ringes aufweist Der Bügel
kann aus Rohrmaterial oder aber auch aus flachstahl ausgeer fiihrt sein. Im letzteren
Fall wird/durch entsprechende Biegung des Flachstahlwerkstoffstückes und anschließende
5 Schmelz- oder Stumpfverschweißen seiner Enden hergestellt.
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Der Bügel kann eine flache Andruckfläche aufweisen, wobei dann der
Brennstoffdüsenkörper mit einer bogenförmigen Stützfläche ausgeführt sein muß. Der
Bügel kann an einer Einengung durch Abflachungen im mittleren Teil des Brennstoffdüsenkörpers
angeordnet werden und zwar durch Nachbiegen des Ringes am Düsenkörper. Der Bügel
in Form eines abgeflachten ringes karin auch für Brennstoffdüsen eingesetzt werden,
welche hinter der Zerstäubermutter befestigt sind.
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Die vorgeschlagene Lösung der Brennstoffdüsenbefestigung weist die
gleichen Abmessungen wie die Flanschbefestigung auf, wodurch der Einsatz von Brennstoffdüsenkörpern
aus Stabmaterial
für ein größeres Sortiment von Brennstoffdüsen
als bisher möglich ist. Zu den Hauptvorzügen der aus Rohrmaterial hergestellten
Bügel gehörer niedrige Produktionskosten bei der Massenfertigung und ein hoher Werkstoffausnutzungsgrad.
Der Bügel kann sowohl aus einem vorher abgeflachten zur als auch aus runder Rohren
gefertigt werden. Vorteilhaft ist ebenfalls die Fertigung des Bügels aus Flachstahl,
da außer dem Biegen und Verbinden der enden keinerlei weitere Operationen notwendig
sind, sogar die Beseitigung von Graten ist überflüssig.
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Diese Lösung bringt hohe Werkstoffersparnisse, da bei abfallfreiem
Zuschneiden des Flachstahls eine 100prozentige Werkstoffausnutzung möglich ist.
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Eine weitere Vereinfachung der Fertigung der Befestigungsbügel kann
dann erreicht werden, wenn die Möglichkeit einer mühelosen Formung einer bogenförmigen
Stützfläche am Brennstoffdüsenkörper besteht, da dann der Bügel eine flacbeStützfläche
aufweisen kann. Die Bogenform der Stützfläche am Brennstoffdüsenkörper kann aufeinfache
Weise beim Fräsen der +bflachungen am Brennstoffdüsenkörper erzielt werden.
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Nachstehend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigt: Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel einer Einspritzdüse mit Befestigungsbügel
in Seitenansicht;
Fig. 2 einen aus einem abgeflachten Rohr hergestellten
Bügel auf einem Düsenkörper; Fig. , einen aus Flachstahl gebogenen Bügel; Fig. 4
ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Einspritzdüse mit einem auf einer Einengung
im mittleren Düsenkörper angeordneten Bügel; Fig. zur ein drittes Ausfahrungsbeispiel
einer Einspritzdüse mit Bügel, der auf dem Flansch der Zerstäubermutter abgestützt
ist; Fig. 6 den Bügel gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel; Fig. 7 eine Seitenansicht
der Einspritzdüse mit Bügel gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel, wobei der Bügel
im schnitt dargestellt ist; Fig. 8 einen Bügel, der auf einer ringförmigen Stützfläche
der Einspritzdüse abgestützt ist; Fig. 9 und 10 Bearbeitungsschemas zur Herstellung
von Abflachungen auf Düsenkörpern.
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An eine aus Stabmaterial ausgeführten Düsenkörper 1 einer Einspritzdüse
ist ein Zerstäuber 2 mittels einer Mutter 3 festgeschraubt. Am Körper 1 unterhalb
eines Stutzens 4 der Einspritzleitung befinden sich zwei gleiche parallel zueinander
angeordnete Abflachungen 5 (Fig. 1 und 2). Die Einspritzdüse ist im Sitz eines Zylinderkopfes
6 eines Motors mittels eines Bügels 7 befestigt, der die Abflachungen 5 im Düsenkörper
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umfaßt und auf Stützflächen 8 am Ende der Abfl&-chungen 5 abgestützt ist. Der
Bügel 7 richtet die Einspritzdüse im Verhältnis zum Zylinderkopfsitz 6 über die
Abflachungen 5 und Spannschrauben 9 mit Muttern 10 aus.
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Der Bügel 7 kann aus abgeflachtem P.ohrmaterial oder aus Flachstahl
(Fig. 3) angefertigt sein. Die Enden 12 eines Flachstahlstückes werden nach dem
Umbiegen durch Preßschweißen oder Schmelz schweißen miteinander verbunden.
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Der Bügel 7 weist flache Stirnflächen auf, wohingegen die Stützflächen
8 des Einspritzdüsenkörpers bogenförmig sind.
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Der Angriffspunkt der Kraft P, die die Einspritzdüse im Falle einer
geringen Schrägstellung des Bügels 7 infolge eines ungleichmäßigen Anziehens der
Muttern 10 auf den Schrauben 9 festhält, befindet sich in der Nahe der Einspritzdüsenachse,
da die Auflager an den Abflachungen 5 eine bogenförmige Stützfläche 8 aufweisen.
Der Einsatz eines Bügels 7 mit flacher Andruckfläche wurde dadurch möglich, daß
die Abflachungen 5 beispielsweise auf eine nach Fig. 9 und 10 dargestellte Weise
gefräst wurden.
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Fig. 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel einer Einspritzdüse mit
einem Bügel 14, der auf einer Einengung des mittleren Düsenkörperteiles 15 angeordnet
ist, die durch die Ausführung der Abflachungen 16 entstand. Der teilweise abgeflachte
Ring des Bügels 14 wird im Werkzeug nach dem Auflegen auf den
Düsenkörper
15 nachgebogen. Die Verbindung des Bügels 14 mit dem Körper 15 ist untrennbar. Bei
diesem Beispiel sind die Stützflächen 17 am Körper 15 eben, wohingegen sich an der
unteren Flache des Bügels 14 eine vorspringende Druckkante befindet, die in der
Querachse 13 (Fig. 2) des Bügels angeordnet ist.
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Fig. 5, 6 und 7 zeigen ein drittes Ausführungsbeispiel einer Einspritzdüse,
die mittels eines hinter der Zerstäubermutter angeordneten Bügels befestigt ist.
In diesem Beispiel orientiert der Bügel 20 die Einspritzdüse im Motorzylinderkopf
durch Mithilfe der Abflachungen 22 im Düsenkörper 21, die direkt über der Zerstäubermutter
23 ausgeführt sind. Die Stützfläche für den Bügel 20 ist der Ringflansch 24 auf
der Zerstäubermutter 23. In der Mitte des Bügels 20 ist dessen unterer Teil im Bereich
der Mutter 23 oval, wohingegen dessen oberer Teil auf das Maß der Abflachungen 22
des Körpers 21 abgeflacht ist (Fig. 6).
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Fig. 8 zeigt einen Bügel zur Befestigung einer Einspritzdüse iber
einer ringförmigen Stützfläche 25, zum Beispiel über der Kopf seite der Zerstäubermutter
oder über einem auf dem Eins;£ritzdüsenkörper ausgeführten Flansch.
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Wie bereits erwähnt, ist ein Bügel mit ebener Andruckfläche am einfachsten
auszuführen. Ein solcher Bügel kann leicht bei Einspritzdüsen verwendet werden,
bei denen sich die Abflachungen
des Körpers auf eine in Fig. 9
und iC dargestellte Weise ausführen lassen. Die Einspritzdüsenkörper ! werde: dabei
in einer Halterung 26 fest eingespannt, die sich um die Achse 27 drehend, die freien
Enden der Körper @ zwischen zwei Walzenstirnfräsern 28 hindurch bewegt, die auf
einer Spindel 29 der Werkzeugmaschine in einem solchen Abstand voneinander befestigt
sind, daß das erforderliche Maß der Abflachungen der Körper erreicht wird.Bei einer
solchen Herstellung der Abflachungen erhält man eine vorteilhafte bogenförmige Stützfläche
@ mit dem Radius r der Stützvorsprünge an den Düsenkörpern 1, ohne zusätzliche technologische
Maßnahmen ergreifen zu müssen.
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Die dargestellten Lösungen zeigen nicht alle Einsatzmöglichkelten
der Erfindung. Die Erfindung kann ebenfalls bei Ein spritzdüsen eingesetzt werden,
weiche mit einem Bügel und mittels nur einer Schraube befestigt werden, wobei dann
ein Ende des Bügels an der Einspritzdüse, das andere dagegen an der Zylinderwand
oder einer Auskragung an dieser Wand abgestützt wird.
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Die Beispiele zur Ausführung der Erfindung zeigen die Möglichkeit,einfache
Varienten entsprechend der jeweilig gewünschten Befestigungsart und Orientierung
der Einspritzdüse und entsprechend der Zerstäuberart und des Motor-Zylinderk@@fsitzes
vorzunehmen.