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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.
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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.
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Diese
Erfindung betrifft die Montage von Einspritzleitungen an individuellen
Trägern
oder an einem gemeinsamen Träger,
wie z.B. eine gemeinsame Versorgungsrampe bzw. Common Rail.
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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.
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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.
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Das
Dokument US-A-6045162 beschreibt eine Vorrichtung zur Montage gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Andere
Besonderheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus
der nachfolgenden Beschreibung deutlicher offenbar, die unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen erfolgt, in welchen:
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1 eine
Längsschnittansicht
einer Verbindung zwischen einem Common Rail und einer Hochdruckleitung
gemäß der Erfindung
darstellt,
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2 eine
Detailansicht des Kontakts zwischen der Leitung und dem Common Rail
darstellt,
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3 eine
auseinandergezogene Perspektivansicht der Vorrichtung gemäß der Erfindung
darstellt,
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4 eine
Längsschnittansicht
einer Verbindung zwischen einem Common Rail und einer Hochruckleitung
gemäß dem Stand
der Technik darstellt.
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Die
Erfindung wird vorliegend unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben
werden.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Gleichermaßen ist
das Spannelement 4 ausgestaltet, um eine Kontaktoberfläche mit
dem erweiterten Teil 21 der Leitung 2, komplementär zu diesem letzteren,
aufzuweisen.