-
Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Brechung
der akustischen Impedanz in einer gegebenen Zone eines Schafts einer Einspritzvorrichtung
für Kraftstoff.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verbindungsmittel
zwischen einem Schaft und einer Masse, um eine Brechung der Impedanz
zu verwirklichen. Dabei ist der genannte Schaft dazu bestimmt, mit
einem seiner Enden mit einem Sitz zusammenzuwirken und mit dem anderen
seiner Enden mit der zuvor erwähnten
Masse. Insbesondere erlaubt der Gegenstand der vorliegenden Erfindung gleichzeitig
eine zweiseitige elastische Verbindung zwischen dem Schaft und der
zuvor erwähnten
Masse zu verwirklichen, eine Verringerung des Spiels des genannten
Schafts auf seinem Sitz durch elastische Rückhaltemittel und einen mechanischen
Tiefpassfilter.
-
Eine
derartige Vorrichtung kann z.B. in einer Einspritzvorrichtung, wie
etwa der in den Patenten
FR 2801346 und
FR 2792369 beschriebenen,
verwendet werden, welche durch die Anmelderin eingereicht wurden.
-
Nach
diesen Patenten ist eine Einspritzvorrichtung bekannt, die insbesondere
dadurch gekennzeichnet ist, dass ein Schaft oder eine Nadel sich
in elastischer Weise unter der Beanspruchung durch Ultraschallwellen
verformt, um an einem seiner Enden einen ringförmigen Ausstoßungsschlitz
im Verhältnis
zu einem Sitz für
ein Ventil zu definieren, wobei der genannte Schaft oder die Nadel
an seinem anderen Ende mit einer Masse zusammenwirkt, wobei die
genannte Masse mit elastischen Rückhaltemitteln
zusammenwirkt, welche in einem Hohlraum untergebracht sind, der
im hinteren Teil des Einspritzergehäuses gebildet ist.
-
In
dem besonderen Fall des Patents
FR 2801346 ,
eingereicht durch die Anmelderin, wird die Brechung der Impedanz
am Ende des Schafts durch Hinzufügung
einer Masse am Ende des genannten Schafts sichergestellt, der aus
einem einzigen Element gebildet ist, in dessen Innerem eine Bohrung ausgebildet
ist, deren Durchmesser im Wesentlichen identisch zu demjenigen der
Nadel ist, wobei die Bohrung dazu bestimmt ist, zumindest teilweise
durch das Ende der bereits erwähnten
Nadel durchquert zu werden.
-
Die
Verbindung zwischen der Masse und der Nadel kann daher auf unterschiedliche
Weise sichergestellt werden, man bleibt in allen Fällen jedoch
mit dem schwierigen Problem konfrontiert, eine bidirektionale elastische
Verbindung zwischen dem genannten Schaft und der Masse sicherzustellen,
was auch die Betriebsbedingungen seien, während gleichzeitig, wenn der
Einspritzer im Ruhezustand ist, ein Halt der Nadel auf dem Sitz
erlaubt wird. Außerdem
muss die Verbindung zwischen der Masse und der Nadel angepasst werden,
um nicht einerseits den Zusammenbau der Einspritzvorrichtung zu
stören
und andererseits eine exzellente Brechung der akustischen Impedanz
sicherzustellen, welche eine bessere Reflexion von Wellen in dem
Schaft garantiert.
-
Die
vorliegende Erfindung hat zur Aufgabe, die Verbindungsvorrichtung
zwischen dem Schaft der Nadel der Einspritzvorrichtung und den Mitteln
zur Brechung der akustischen Impedanz zu vervollkommnen, indem eine
neue Architektur der Verbindung zwischen der Nadel und einer Verbund-
oder anderen Masse vorgeschlagen wird. Diese Verbindung ist dadurch
gekennzeichnet, dass sie eine erhöhte Robustheit aufweist, eine
große
Einfachheit der Herstellung und auch mehrere aufeinanderfolgende
Zusammenbauten des Systems mit einer exzellenten Wiederholbarkeit
erlaubt, und zwar ohne dass dies am Ende die Qualität oder die
Wiederholbarkeit der Verbindung stört.
-
Diese
Gewinne werden ermöglicht
dank der Aufgabe einer einzigen Verbindung vom Typ Schraube/Gegenmutter
zwischen der Masse und der Nadel zugunsten von zwei unterschiedlichen
Verbindungen vom Typ Schulter, welche so eine bidirektionale elastische
Verbindung zwischen der genannten Masse und dem Schaft bilden, während gleichzeitig
eine größere Robustheit
wie auch eine bessere Wiederholbarkeit der Montage im Verhältnis zu
einer Verbindung vom Typ Schraube/Gegenmutter geboten wird.
-
Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die Vorrichtung zur Befestigung eines Mittels zur Brechung
der akustischen Impedanz auf einem Schaft einer Einspritzvorrichtung
für Kraftstoff,
wobei die Brechung der Impedanz sichergestellt wird durch die Montage des
Schafts in einer Masse, welche elastische Rückhaltemittel aufweist, wobei
der Schaft aus einem elastischen Festkörper gebildet ist und auf welchem sich
eine Deformationswelle vom Ultraschalltyp fortpflanzen kann, dadurch
gekennzeichnet, dass der Schaft zwischenliegende Mittel zur Montage
mit der Masse umfasst, wobei die zwischenliegenden Montagemittel
eine erste feste einseitige Verbindung zwischen der Masse und dem
Schaft sicherstellen, wobei die Vorrichtung gleichfalls ein einstellbares
Widerlager aufweist, das mit der Masse und dem Schaft zusammenwirkt,
um eine zweite einstellbare einseitige Verbindung zwischen dem Schaft
und der Masse zu bilden, in der zu der ersten festen einseitigen
Verbindung entgegengesetzten Richtung, wobei die Einstellung des
Widerlagers bis zum Erhalt eines Kontakts zwischen dem Widerlager
und dem Ende des Schafts bewirkt wird, um eine zweiseitige Verbindung ohne
Spiel zwischen dem Schaft und der Masse zu bilden.
-
So
ermöglicht
die elastische Verformung der elastischen Rückhaltemittel gemäß der vorliegenden Erfindung
den Zusammenbau des Systems, welches durch die Masse, die Nadel
und das Gehäuse
der Einspritzvorrichtung gebildet wird.
-
Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung weist der Schaft an
seinem Ende eine Reihe von zylindrischen Aussparungen auf, welche
Rillen bilden, wobei die Rillen dazu bestimmt sind, mit einem zwischenliegenden
Stück zusammenzuwirken,
wodurch das unidirektionale Widerlager gebildet wird.
-
Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung besitzt das genannte
zwischenliegende Stück
mindestens zwei unterschiedliche Teile, um die Anbringung der Verbindung
mit dem gerillten Ende der Nadel zu erlauben.
-
Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung besitzt das zwischenliegende Stück eine
innere Form, die komplementär
zu den Rillen ist, die auf dem Ende der Nadel gebildet sind.
-
Gemäß einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung besitzt das zwischenliegende Stück die äußere Form
eines Rotationskörpers,
zumindest teilweise konisch, um mit der Masse über den Umweg einer Verbindung
Konus-auf-Konus zusammenzuwirken.
-
Die
Aufgaben, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
besser verstanden werden nach der im Folgenden gegebenen Beschreibung
von drei Ausführungsformen
der Erfindung, die allein im Wege nicht-beschränkender Beispiele dargestellt
werden, unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen, in welchen:
-
1 eine
Gesamtansicht, in axialem Schnitt, einer ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt,
-
2 eine
Gesamtansicht, in axialem Schnitt, einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt,
-
3 eine
Gesamtansicht, in axialem Schnitt, einer zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt.
-
Übereinstimmend
mit den anliegenden Zeichnungen wurden nur die für das Verständnis der Erfindung notwendigen
Elemente dargestellt. Die beiden Ausführungsformen gemeinsamen Elemente wurden
mit identischen Bezugszeichen dargestellt.
-
Die
erste Ausführungsform
der Erfindung, in 1 dargestellt, weist im Wesentlichen
vier unterschiedliche Einrichtungen auf.
-
Die
erste Einrichtung wird gebildet durch eine Nadel, die einen zylindrischen
Schaft 3 umfasst, der aus einem elastischen Festkörper gebildet
ist, axial beweglich untergebracht im Inneren eines Einspritzergehäuses 5.
Verschlussmittel werden durch ein erstes Ende 26 des Schafts 3 und
des Sitzes 25 gebildet, wobei das Ende 26 mit
dem Sitz 25 zusammenwirkt, welcher fest mit dem Einspritzergehäuse 5 verbunden
ist.
-
Das
zweite Ende 8 des Schafts 3 umfasst z.B. Rillen
auf einer bestimmten Länge,
um, wie später
gesehen werden wird, mit den zwischenliegenden Montagemitteln 6 und 7 zusammenzuwirken.
-
Die
zweite Einrichtung wird aus einer zylinderförmigen Masse aus einem Stück 20 gebildet,
in axialer Weise beweglich, untergebracht in einem Hohlraum 21,
der in dem Einspritzergehäuse 5 gebildet
ist, imstande, Kraftstoff unter Druck zu empfangen. Diese Masse 20 wird
in ihrem Zentrum durch eine erste Bohrung 12 durchquert,
welche den Durchgang des Schafts 3 erlaubt. Die Bohrung 12 wird
im oberen Bereich der Masse 20 durch eine zweite Bohrung 13 von
größerem Durchmesser
verlängert.
Die Bohrungen 12 und 13 sind durch eine konische
Schulter 9 getrennt, die dazu bestimmt ist, mit den zwischenliegenden
Montagemitteln 6 und 7 zusammenzuwirken, welche
weiter unten beschrieben werden. Das Ende der zweiten Bohrung endet
mit einem teilweise mit Gewinde versehenen Bereich 16, von
höherem
Durchmesser als die Bohrungen 12 und 13, um an
das Innere des Gewindes 16 ein einstellbares Widerlager 17 zu
schrauben, das dazu bestimmt ist, mit dem zweiten Ende 8 des
Schafts 3 zusammenzuwirken.
-
Die
Masse 20 wird über
zwei zylindrische Stäbe 2 und 4 in
Drehung blockiert und in Verschiebung geführt. Das erste Ende 14, 15 jeder
Stange 2, 4 ist in den zylind rischen Hohlräumen untergebracht, welche
in der Masse 20 ausgespart sind, während das zweite Ende 22, 23 der
Stange 2, 4 in dem Einspritzergehäuse 5 untergebracht
ist. Die Stangen 2, 4 durchqueren durchgehend
eine elastische Unterlegscheibe 10, welche die Masse 20 mit
dem Körper des
Einspritzers 5 verbindet, am Boden des Hohlraums 21.
Die elastische Unterlegscheibe bildet ein elastisches Rückhaltemittel.
-
Die
dritte Einrichtung, gebildet durch zwischenliegende Montagemittel 6 und 7,
welches z.B. zwei unterschiedliche Bereiche aufweist, ist dazu bestimmt,
einerseits mit dem zweiten Ende 8 des Schafts 3 zusammenzuwirken
und andererseits mit den Oberflächen,
welche durch die zweite Bohrung 13 und die Schulter 9 der
Masse gebildet werden. Sobald sie um das Ende 8 des Schafts 3 montiert
sind, bilden die zwischenliegenden Mittel 6 und 7 einen
Zylinder, dessen innere Bohrung kreisförmige Rillen aufweist, welche
mit dem Ende 8 des Schafts 3 zusammenwirken, welcher
gleichfalls komplementäre Rillen
aufweist.
-
Die äußere Oberfläche 11 des
durch die beiden Bereiche 6 und 7 gebildeten Zylinders,
die aus zwischenliegenden Montagemitteln montiert sind, weist gegenüber der
Schulter 9 ein teilweise konisches Ende auf, um die Zentrierung
und die Blockierung der Nadel 3 in Verschiebung zu erlauben,
wenn eine Vorspannungskraft, die notwendig für die Dichtigkeit des Sitzes
des Ventils 25 ist, auf die Masse 20 entlang der
Richtung 1 über
das elastische Material 10 ausgeübt wird.
-
Der
Zusammenbau der Anordnung wird in folgender Weise verwirklicht.
Während
der Schaft 3 in Auflage auf seinem Sitz gehalten wird,
wird das elastische Material 10 durch Drücken auf
die Masse 20 komprimiert, um das Ende 8 des Schafts 3 genügend frei
zu machen, um die Teile 6 und 7 um die Rillen
zu montieren. Danach wird die Belastung der Masse 20 gelöst und die
Teile 6 und 7 wirken mit der Masse 20 zusammen
und zentrieren sich entlang der konischen Oberfläche 9, wodurch der
Halt der Nadel 3 sichergestellt wird. Indem die Ausrichtung
der Rillen modifiziert wird, welche einerseits in der Nadel und
andererseits im Inneren der Teile 7 und 6 ausgebildet
sind, kann gleichzeitig die Stauchung des elastischen Materials 10 modifiziert
werden, um den Betrag der anfänglichen
Vorspannungskraft zu modifizieren, welche durch das elastische Material 10 auf die
Nadel ausgeübt
wird.
-
Das
einstellbare Widerlager 17 wird dann in das Innere des
Gewindes 16 geschraubt, um mit dem Ende 8 des
Schafts 3 zusammenzuwirken. Die Anti-Drehmittel 2 und 4 erlauben,
das Gleiten der Masse 20 während der Durchführung des
Schraubens des genannten einstellbaren Widerlagers 17 zu
vermeiden.
-
Wenn
das einstellbare Widerlager 17 in Kontakt mit dem Ende 8 der
Nadel geschraubt ist, bildet die durch die zwischenliegenden Montagemittel 6, 7 und
das einstellbare Widerlager 17 gebildete Anordnung eine
zweiseitige Verbindung zwischen dem Schaft 8 und der Masse 20.
Dieser Zusammenbau erlaubt, dass die Rillen des Schafts 3 und
die zwischenliegenden Montagemittel 6 und 7 immer
in Kontakt mit derselben bleiben, selbst unter Belastung einer Deformationswelle,
die von dem Schaft 3 herrührt, was infolge dessen eine
elastische, bidirektionale Kontinuität zwischen dem Schaft 3 und
der Masse 20 garantiert.
-
Mit
diesem Typ von Montage wird ferner ein wesentlicher Vorteil erhalten,
dadurch, dass die Verformung des Endes 8 des Schafts 3 bei
der Montage stark beschränkt
ist, verglichen z.B. mit dem Zusammenbau vom Typ Schraube des Standes
der Technik. So ist das Risiko, den Schaft 3 beim Zusammenbau endgültig zu
verformen oder zu beschädigen,
sehr begrenzt. Dieser Parameter verleiht daher der Verbindung Schaft-Masse,
Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine exzellente Wiederholbarkeit
im Verlauf aufeinanderfolgender Montagen und Zerlegungen.
-
In 2 wurde
ein zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dargestellt.
-
Es
werden nur die Elemente beschrieben werden, welche sich von der
ersten Ausführungsform unterscheiden.
-
In
dieser zweiten Ausführungsform
werden die Mittel zur Blockierung der Drehung durch eine abnehmbare
zylindrische Stange gesichert, die nicht dargestellt ist und deren
Ende in einem zylindrischen Hohlraum 222 untergebracht
ist, welcher im Inneren des Einspritzergehäuses 5 ausgespart
ist. Bei Montage des einstellbaren Widerlagers 17 wird
die zylindrische Stange im Inneren des genannten zylindrischen Hohlraums 222 positioniert
und wirkt mit der Masse 20 über eine durchgehende Bohrung 214 zusammen,
die aufeinanderfolgend in der genannten Masse 20 und den
elastischen Rückhaltemitteln 10 ausgespart
ist, wodurch die Drehung die Masse 20 so im Verhältnis zum
Gehäuse 5 blockiert.
-
Gemäß dieser
Ausführungsform
wird diese Blockierung der Masse 20 in Drehung in vorläufiger Weise
verwirklicht, bei der Montage, wodurch so der Gesamtheit Masse 20 und
Schaft 3, beim normalen Betrieb, erlaubt wird, in Drehung
frei zu sein im Verhältnis
zum Einspritzergehäuse 5.
Diese Drehungsfreiheit kann sich als vorteilhaft erweisen, um den Verschleiß der Verschlussmittel,
die wie zuvor gesehen, durch das Ende 26 des Schafts und
den Sitz 25 gebildet werden, einheitlich zu verteilen.
-
Mit
diesem Typ von Montage wird gleichfalls eine Reduktion der Gesamtanzahl
von Stücken
des Systems erhalten, was eine größere Einfachheit der Verwirklichung
und der Montage und eine größere Flexibilität in der
Auswahl der Form und der Struktur der elastischen Rückhaltemittel 10 garantiert,
welche durch die Verminderung des Platzbedarfs der Anti-Drehmittel
ermöglicht
wird.
-
In 3 wurde
eine dritte Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung dargestellt.
-
Gemäß dieser
besonderen Ausführungsform besteht
die Verbundmasse aus zwei unterschiedlichen Teilen 320 und 321.
Der obere Teil 320 der Masse wirkt in der gleichen Weise
wie zuvor mit den zwischenliegenden Montagemitteln 6 und 7 über eine zumindest
teilweise konische Kontaktfläche 9 zusammen,
welche am Ende der Masse 20 ausgespart ist. Das einstellbare
Widerlager 317 wird durch ein zylindrisches Stück gebildet,
das dazu bestimmt ist, mit dem Ende 8 des Schafts 3 zusammenzuwirken. Das
Widerlager 317 wird in Auflage auf das Ende 8 des
Schafts 3 gehalten mittels zweier Feststellmittel 322 und 323,
welche z.B. ein Dübel-Schraube-System
sein können,
und welche die Verbindung zwischen dem Widerlager 317 und
dem unteren Teil 321 der Masse sicherstellen.
-
Die
Feststellmittel 322 und 323 können diametral entgegengesetzt
sein und durchqueren durchgehend den oberen Teil 320 der
Masse dank zweier Bohrungen 324 und 325, die im
Inneren der Masse 320 gebildet sind. Die Feststellmittel 322 und 323 wirken
mit dem unteren Teil 321 der Masse 20 über zwei Gewinde 326 und 327 zusammen,
die in dem unteren Teil 321 der Masse 20 in der
Verlängerung
der Bohrungen 324 und 325 angeordnet sind.
-
Mit
diesem Typ von Struktur wird ein Vorteil dadurch erhalten, dass
es nicht notwendig ist, präzise
Bearbeitungsgänge
auf der Masse 320 zu verwirklichen. Es ist daher möglich, für diese
Masse 20 z.B. ein Material vom Wolfram-Typ auszuwählen, das
ein schwer maschinell zu bearbeitendes Material ist, welches indessen
den Vorteil aufweist, die Wirkungen der Brechung der Impedanz im
Verhältnis
zu einem Material vom Typ Stahl deutlich zu verbessern, aufgrund
seiner viel höheren
Dichte.
-
Ein
weiterer Vorteil dieser Ausführungsform liegt
in der Vermeidung von Anti-Drehmitteln
der beiden Teile 321 und 320 im Verhältnis zum
Gehäuse 5. Diese
Vermeidung wird ermöglicht
durch Verwendung von Feststellmitteln 322 und 323,
deren symmetrische Anbringung im Verhältnis zur Achse des Schafts 3 eine
Montage des einstellbaren Widerlagers 317 erlaubt, ohne
dass es notwendig ist, die beiden Teile 320 und 321 der
Masse 20 durch zusätzliche
Mittel in Drehung zu blockieren.
-
Gemäß einer
nicht dargestellten vierten Ausführungsform
können
Feststellmittel 322 und 323 zwischen dem unteren
Teil 321 der Masse und der Einrichtung 317, welche
das einstellbare Widerlager bildet, über zwei Schrauben realisiert
werden.
-
Gemäß einer
nicht dargestellten fünften
Ausführungsform
kann die Masse 320 aus einem einheitlichen Stück sein,
z.B. aus einem Material vom Typ Stahl, und die Gewinde 327 und 326 können daher, in
nach Außen
mündender
Weise oder nicht, direkt in der Einheitsblockmasse 320 vorgesehen
werden.
-
Selbstverständlich ist
die Erfindung in keiner Weise auf die beschriebenen und dargestellten
Ausführungsformen
beschränkt,
welche lediglich im Wege eines Beispiels gegeben wurden, jedoch
durch die anliegenden Ansprüche.