DE60303135T2

DE60303135T2 - Vorrichtung zur montage eines druckschlauchs und eines common rails für kraftstoff

Info

Publication number: DE60303135T2
Application number: DE60303135T
Authority: DE
Inventors: Philippe Violante; Samuel Gabillard
Original assignee: Renault SA
Current assignee: Renault SA
Priority date: 2002-03-15
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2006-08-03
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: ES2252683T3; DE60303135D1; EP1485608B1; WO2003078827A1; FR2837260B1; EP1485608A1; FR2837260A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Montage zwischen einer Hochdruckleitung und einer gemeinsamen Rampe, welche herkömmlicherweise als Common Rail eines Dieselmotors bezeichnet wird. Die Hochdruckleitung erlaubt es entweder, eine Hochdruck-Einspritzdüse mit dem Common Rail zu verbinden, um sie mit Kraftstoff zu versorgen, oder den Common Rail mit einer Hochdruckpumpe zu verbinden, um den Common Rail mit unter Druck stehendem Kraftstoff zu versorgen.
Die Erfindung betrifft Leitungen, welche direkt eine Einspritzdüse mit einer Einspritzpumpe verbinden, und Leitungen, welche einen Common Rail mit Einspritzdüsen oder mit einer Einspritzpumpe verbinden.
Diese Erfindung betrifft die Montage von Einspritzleitungen an individuellen Trägern oder an einem gemeinsamen Träger, wie z.B. eine gemeinsame Versorgungsrampe bzw. Common Rail.
Das Problem, auf welchem sie beruht, ist dasjenige der Dichtigkeit der Verbindung zwischen einer Einspritzleitung und einem Träger, welcher mit einer Versorgungsquelle für Kraftstoff unter Druck verbunden ist.
Gemäß dem auf dem Gebiet bekannten Stand der Technik weisen die Einspritzleitungen an einem ihrer Enden einen erweiterten Teil oder Kopf auf, welcher im Inneren einer Spannmutter gehalten wird, welche diese in Anlage an ihrem Träger hält. Die Dichtigkeit der Verbindung wird im Prinzip auf Höhe der Kontaktoberflächen zwischen dem Kopf der Leitung und dem Träger aufgrund der durch die Mutter angelegten Spannkraft sichergestellt.
Das Dokument US-A-6045162 beschreibt eine Vorrichtung zur Montage gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die aktuelle Geometrie der Verbindung zwischen einer Hochdruckleitung und dem Common Rail ist in 4 dargestellt. Der Common Rail 102 weist im Wesentlichen eine Hauptleitung 120 auf, die einen zentralen Kanal aufweist, der die Kraftstoffreserve bildet. Der zentrale Kanal weist radiale Abzweigungen 121 auf, welche zur Außenseite der Hauptleitung münden. Diese Abzweigungen sind in Richtung nach außen verlängert unter einem Vorragen von der Hauptleitung und bilden einen im Wesentlichen zylindrischen Verbindungskopf 123. Das Ende dieses Verbindungskopfs weist eine Vertiefung 124 einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Form auf, welche einen Aufnahmesitz für die Hochdruckleitung 101 bildet. Die äußere Oberfläche des Verbindungskopfs ist mit einem Gewinde versehen. Das Ende 110 der Hochdruckleitung, welches dafür bestimmt ist, mit dem Sitz in Kontakt zu gelangen, ist im Allgemeinen von einer Olivenform. Somit ist der Kontakt 115 zwischen dem Sitz des Verbindungskopfs und der Hochdruckleitung 101 längenbezogen bzw. linear, was notwendig ist, um die Dichtigkeit sicherzustellen. Die Befestigung der Hochdruckleitung 101 an dem Verbindungskopf 123 wird durch einen Ring 103 realisiert, dessen Kopf eine Bohrung 130 aufweist, welche das Hindurchgehen des olivenförmigen Endes 110 der Hochdruckleitung 101 unterbindet. Die Spannung des Rings 103 auf dem Gewinde des Verbindungskopfs 123 ermöglicht es, ein gutes Dichtigkeitsniveau zu erreichen.
Dieser Ring erleichtert die Montage der Leitung an ihrem Träger unter einem Sicherstellen der axialen Ausrichtung dieser zwei Elemente während dem Spannen der Mutter. Jedoch bleibt seine Wirkung auf die Qualität der Verbindung in der Maßgabe beschränkt, dass der Ring nicht direkt auf die Geometrie noch auf die relative Anordnung der Dichtigkeitsoberflächen einwirkt.
Die vorliegende Erfindung hat als Aufgabe, eine Vorrichtung zur Montage zwischen einer Hochdruckleitung und einem Common Rail zur Versorgung mit Kraftstoff bereitzustellen, bei der die Dichtigkeit selbst für erhöhte Drücke aufrechterhalten bleibt.
Diese Aufgabe wird durch eine Montagevorrichtung zwischen einer Hochdruckleitung und einem Common Rail zur Versorgung mit Kraftstoff gelöst, wobei die Leitung einen Versorgungskanal aufweist, dessen Achse im Wesentlichen der Achse des Kanals eines Verbindungskopfs des Common Rails entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Verbindungskopfs eine Ausstülpung aufweist, die einen ringförmigen Wulst aufweist, der einen linearen Kontakt mit der Hochdruckleitung sicherstellt.
Andere Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung deutlicher offenbar, die unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erfolgt, in welchen:
1 eine Längsschnittansicht einer Verbindung zwischen einem Common Rail und einer Hochdruckleitung gemäß der Erfindung darstellt,
2 eine Detailansicht des Kontakts zwischen der Leitung und dem Common Rail darstellt,
3 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt,
4 eine Längsschnittansicht einer Verbindung zwischen einem Common Rail und einer Hochruckleitung gemäß dem Stand der Technik darstellt.
Die Erfindung wird vorliegend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben werden.
In der 1 hat man im Querschnitt einen Common Rail zur Versorgung mit Kraftstoff unter Druck 1 dargestellt, welcher mit einer Pumpe (nicht dargestellt) verbunden ist. Das Innere des Common Rails 1 ist in Strömungsverbindung mit einer Einspritzleitung 2, die mit einer Einspritzdüse (nicht dargestellt) verbunden ist. Jedoch kann die Vorrichtung gemäß der Erfindung ebenso für die Hochdruckleitung verwendet werden, welche den Common Rail mit der Kraftstoffhochdruckpumpe verbindet.
Der Common Rail 1 weist in der Schnittebene einen Verbindungsansatz oder Verbindungskopf 3 auf, der in diesem integriert ist. Die Anlageoberfläche oder Kontaktoberfläche 30 des Verbindungskopfs 3 wird durch eine Ausstülpung 31 von diesem getragen.
Die Ausstülpung 31 des Verbindungskopfs 3 ist gegen einen erweiterten Teil 21 der Leitung 2 in Anlage und im Inneren eines Spannelements 4 gehalten, welches auf der Außenseite des Verbindungskopfs 3 aufgeschraubt ist. Der erweiterte Teil 21 des Endes der Leitung ist von einer im Wesentlichen komplementären Form zu der Form der Ausstülpung. Die Kontaktoberfläche 32 zwischen der Leitung 2 und dem Verbindungskopf 3 ist an der inneren Wand des Versorgungskanals 20 der Hochdruckleitung 2 realisiert. Bei dem Stand der Technik muss während der Montage der Hochdruckleitung 2 an dem Common Rail 1 darauf geachtet werden, dass die Achse der Leitung 2 mit der Achse des Abzweigungskanals des Verbindungskopfs 3 zusammenfällt.
Der erweiterte Teil 21 der Leitung weist Kontaktoberflächen 30 mit der Ausstülpung 3 auf, welche die Dichtigkeit der Verbindung unter der Spannkraft des Elements 4 sicherstellen. Gemäß der Erfindung ist diese Kontaktoberfläche 30 längenbezogen bzw. linear.
Gemäß der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Kontaktoberfläche 30 durch einen ringförmigen Wulst 32 getragen, der an der Ausstülpung 31 des Verbindungskopfs gebildet ist. Der ringförmige Wulst 32 weist z.B. einen halbkreisförmigen Querschnitt auf.
Diese Vorkehrung erlaubt es, einen Freiheitsgrad in der Montage der Leitung 2 an ihrem Träger einzuführen, welcher keine perfekte axiale Ausrichtung dieser zwei Elemente erfordert, um die Dichtigkeit der Verbindung sicherzustellen, wie bei den derzeitigen Montagesystemen.
Die vorgeschlagene Montagevorrichtung toleriert tatsächlich einen Fehler in der Axialität zwischen der Leitung und ihrem Träger, da die Anlageoberflächen 32 zwischen dem Wulst und dem Ende der Leitung 2 die Zentrierung der Leitung an ihrem Träger während dem Spannen sicherstellen.
Das Ende der Leitung 2, welches die Rolle eines Kugelgelenks auf der Ausstülpung des Verbindungskopfs 3 spielt, erlaubt es der Mutter 4, immer ihre Spannkraft parallel zu dem Verbindungskopf 3 auszuüben trotz eines eventuellen Fehlers in der Ausrichtung der Leitung auf dem Verbindungskopf 3, in einer Art und Weise, um immer einen gleichförmigen Kontaktdruck zwischen der Leitung und dem Verbindungskopf 3 zu haben, welcher für die Dichtigkeit der Verbindung sorgt.
Des Weiteren wird aufgrund der Geometrie der Kontaktzone zwischen der Leitung 2 und dem Verbindungskopf 3 keine Ansammlung von Druck auf Höhe der Kontaktoberfläche 32 im Gegensatz zu dem System des Standes der Technik erzeugt. Im Stand der Technik befindet sich die Kontaktoberfläche 115 direkt durch das unter Druck stehende Fluid belastet. Des Weiteren bietet der erweiterte Kopf 110 der Leitung eine beträchtliche Oberfläche entgegen der Strömungsrichtung des Fluids, was die auf die Kontaktoberfläche 115 ausgeübte Spannung erhöht. Gemäß der Erfindung wird die Kontaktoberfläche 32 nicht direkt durch das unter Druck stehende Fluid belastet, und das Ende der Leitung 2 bildet keine Oberfläche entgegen der Strömung des Fluids.
Gemäß der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform ist die Ausstülpung 31 des Verbindungskopfs 3 von einer im Wesentlichen kegelstumpfförmigen Form, und der ringförmige Wulst 32 ist z.B. im Wesentlichen an der Spitze des Kegelstumpfs angeordnet. Die Achse des Kegelstumpfs fällt im Wesentlichen mit der Achse des Abzweigungskanals 11 zusammen, der in dem Verbindungskopf 3 gebildet ist.
Die erweiterte Form des Endes 21 der Hochdruckleitung 2 wird z.B. durch zunehmendes Erhöhen des Durchmessers des Versorgungskanals 20 in solch einer Art und Weise erhalten, um z.B. eine im Allgemeinen kegelstumpfförmige Form des Kanals komplementär zur kegelstumpfförmigen Form der Ausstülpung 31 des Verbindungskopfs 3 zu erhalten.
Gleichermaßen ist das Spannelement 4 ausgestaltet, um eine Kontaktoberfläche mit dem erweiterten Teil 21 der Leitung 2, komplementär zu diesem letzteren, aufzuweisen.

Claims

Vorrichtung zur Montage zwischen einer Hochdruckleitung (2) und einem Common Rail (1) zur Kraftstoffversorgung, wobei die Leitung einen Versorgungskanal (20) aufweist, dessen Achse im Wesentlichen der Achse des Kanals eines Verbindungskopfs (3) des Common Rails (1) entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des Verbindungskopfs (3) eine Ausstülpung (31) aufweist, welche einen ringförmigen Wulst (32) aufweist, der einen linearen Kontakt (15) mit der Hochdruckleitung (2) sicherstellt.
Vorrichtung zur Montage nach Anspruch 1, bei welcher das Ende der Hochdruckleitung (2) eine komplementär erweiterte Form zu der Form der Ausstülpung (31) derart aufweist, dass der lineare Kontakt (15) an der inneren Oberfläche des Kanals (20) der Leitung (2) hergestellt wird.
Vorrichtung zur Montage nach Anspruch 1 oder 2, bei welcher die Ausstülpung (31) von einer im Allgemeinen kegelstumpfförmigen Form ist.
Vorrichtung zur Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welcher der ringförmige Wulst (32) von einem halbkugelförmigen Querschnitt ist.
Vorrichtung zur Montage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welcher der ringförmige Wulst (32) an dem Ende der Ausstülpung (31) angeordnet ist.