EP1442841A1 - Dry blasting of groove geometries - Google Patents
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- EP1442841A1 EP1442841A1 EP03024983A EP03024983A EP1442841A1 EP 1442841 A1 EP1442841 A1 EP 1442841A1 EP 03024983 A EP03024983 A EP 03024983A EP 03024983 A EP03024983 A EP 03024983A EP 1442841 A1 EP1442841 A1 EP 1442841A1
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- roughness
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- B24C1/06—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for producing matt surfaces, e.g. on plastic materials, on glass
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- B24C7/00—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts
- B24C7/0046—Equipment for feeding abrasive material; Controlling the flowability, constitution, or other physical characteristics of abrasive blasts the abrasive material being fed in a gaseous carrier
Definitions
- the invention is based on a method for producing a groove design according to the preamble of claim 1 and of an object with a Groove design according to the type of patent claim 5.
- a sealing ring lying radially on the outside on a cylindrical outer surface can, as in the embodiment described below, the technical To be provided in such a way that the provided with the sealing ring Object to be fastened in an internal thread of a device part, the Screwing a first thread section of the female thread into the Object, then the surface bearing the sealing ring with a raised surface Roughness and finally an extension of the former Threaded section lying, the groove receiving the sealing ring on your other Side limiting further thread section in the mentioned threaded hole is screwed in.
- the sealing ring which is initially outside the protrudes the outer limit of the external thread sections, pressed together, and should now, relative to the outer threaded portion, the screw movement of the Join the inner threaded parts to prevent the sealing ring from becoming loose moves relative to the groove in the direction of the axes of the threaded sections, which would damage the sealing ring during assembly and no longer seal.
- the sealing ring should also provide a seal against the Have internal thread against which it rests.
- the method according to the invention enables one compared to the known to provide increased roughness, the sealing ring with a suitably firm system holds against the surface.
- Another advantage is that by blasting none line-shaped depressions are generated in the area mentioned, but rather a variety of the smallest flat, for example roughly trough-shaped Impressions that overlap each other so that the wall strength of the Object in the area of the named area not by reducing the Wall thickness through the well-known linear depressions of the corrugation is weakened. This is very advantageous and particularly in use cases important where the object is exposed to high pressures, such as Example of fuel injection devices, in particular Diesel injectors are the case.
- the single figure shows in longitudinal section that for the description of the invention required parts of a fuel injector.
- the object 1 shown in the figure an injector body, is in the final state mounted inside an injector housing so that the one shown in the figure Seal in the fully assembled for use in a motor vehicle Injector housing is not visible. But they are also any other objects to design according to the invention, in which a seal is required, especially sealing of liquid media that are under high pressure.
- the object shown 1 has the is shown broken off, but overall in its outer shape is rotationally symmetrical, a cylindrical, outwardly facing surface 3, the is in the longitudinal direction between two threaded sections 5 and 7, the top have already been described, the surface 3 by a puncture in the originally existing, not yet divided into the threaded sections 5 and 7 External thread has been introduced, so that the surface 3 is lower than the deepest parts of the thread.
- the cylindrical end goes in its axial end regions Surface 3 by means of small radii in two parallel sections 5 and 7 intersecting side walls 9, with the surface 3 a total of a groove form.
- a dashed seal ring 11 which is preferably a O-ring can be inserted.
- Item 1 is initially in the manufacture by turning and optionally subsequent grinding with a high surface quality.
- the surface is to cause high roughness in order to ensure that the sealing ring adheres well by dry blasting, i.e. by dry blasting treatment with a granular medium has been treated so that it has been roughened by what is indicated by a suitable hatching.
- the granular medium points in the example Steel balls or balls with a similar strength or even harder and one similar specific weight.
- the jet speed and thus Impact speed of the grains of the medium and the time duration of the The radiation process is dimensioned such that, on the one hand, there is sufficient roughening is achieved, on the other hand by the impact of the grains of the medium Solidification of the surface of the surface 3 takes place, similar to when this is done with. tiny hammers would have been hammered.
- This surface has no line-shaped depressions, so no noticeable Reduction in the wall thickness of the object between surface 3 and one Inner surface of the object on which a pulsating high pressure in operation Consequence of the fuel injection. Therefore, the strength of the item in the Area of the area 3 is not affected, but is due to the solidification effect the strength in the area of the surface 3 compared to other areas of the Item additionally increased.
- This is particularly exposed to high pressures hydraulic elements, particularly in the field of liquid fuel technology, as with the injection valve for diesel fuel described in the example, because these objects as a result of the very high periodic pressure spray during operation "breathe", ie constantly changing their diameter, and therefore high Are exposed to stress.
- Surface 3 is an object treated in this way compared to similar objects Objects without such treatment by means of dry blasting with relative heavy grains of the medium are much more permanent.
- the adhesion of the sealing ring 11 to the roughened surface 3 is so good that it Screwing the object 1 into said inner bore Screwing in movement and thus not relative to the object 1 moves longitudinally within the groove 11, resulting in an immediate Damage to the sealing ring with resulting leakage of the entire Arrangement could result.
- the invention can also be particularly advantageous in the following Special hydraulic elements not previously mentioned are used: Valve pieces, pressure pipe sockets, hydraulic valve pieces, or parts with Male thread with required sealing against hydraulic leakage.
- the roughness depth (here the maximum height difference between the highest and the lowest points of the surface roughened by the blasting is so called), when the method is carried out with the steel grains dimensionally specified above, is approximately 150-250 micrometers.
- the blasting of surface 3 of a valve (surface 3 has a dimension of approximately 80 mm 2 ) takes approximately 10 seconds.
- Another advantage of the invention is that specifically selected locations of a Workpiece can be processed or can be.
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Herstellen einer Nutgestaltung
nach der Gattung des Patentanspruchs 1 und von einem Gegenstand mit einer
Nutgestaltung nach der Gattung des Patentanspruchs 5. The invention is based on a method for producing a groove design
according to the preamble of
Bei einem solchen Verfahren beziehungsweise Gegenstand ist die im Vergleich zu einer völlig glatten Fläche mit einer erhöhten Rauhigkeit versehene Fläche, die als Anlagefläche für den Dichtring bestimmt ist, durch Rändelung erzielt. Die Fläche weist somit linienförmige deutliche Vertiefungen auf. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Riffelung nicht in allen Fällen den unter Vorspannung von außen an der zylindrischen Fläche anliegenden Dichtring beim Einschrauben eines Gegenstands, der diese Nutgestaltung aufweist, oder beim Befestigen mittels einer Düsenspannmutter an Ort und Stelle hält.In the case of such a method or object, this is compared to a completely smooth surface with increased roughness, which as Contact surface for the sealing ring is determined by knurling. The area thus has clear, line-shaped depressions. It has been shown that a such corrugation is not in all cases the pretension from the outside on the the cylindrical surface of the sealing ring when screwing in an object, which has this groove design, or when fastening by means of a Nozzle tension nut holds in place.
Solche Probleme können auch bei Gestaltungen auftreten, bei denen ein Dichtring an einer zylindrischen Außenfläche dicht anliegen muss.Such problems can also occur in designs where a sealing ring is used must fit tightly against a cylindrical outer surface.
Bei einem radial außen an einer zylindrischen Außenfläche anliegenden Dichtring kann wie beim unten beschriebenen Ausführungsbeispiel, die technische Verwendung in der Weise vorgesehen sein, dass der mit dem Dichtring versehene Gegenstand in einem Innengewinde eines Geräteteils zu befestigen ist, wobei beim Einschrauben in das Innengewinde zunächst ein erster Gewindeabschnitt des Gegenstands, anschließend die den Dichtring tragende Fläche mit erhöhter Rauhigkeit und schließlich ein in Verlängerung des erstgenannten Gewindeabschnitts liegender, die den Dichtring aufnehmende Nut auf Ihrer anderen Seite begrenzender weiterer Gewindeabschnitt in die genannte Gewindebohrung eingeschraubt wird. Hierbei wird der Dichtring, der zunächst nach außerhalb der äußeren Begrenzung der Außengewindeabschnitte vorragt, zusammen gedrückt, und soll nun, relativ zu dem äußeren Gewindeabschnitt die Schraubbewegung der inneren Gewindeteile mitmachen, damit verhindert wird, dass der Dichtring sich relativ zu der Nut in Richtung der Achsen der Gewindeabschnitte verschiebt, wodurch der Dichtring beim Montieren beschädigt würde und nicht mehr dichtet. Im fertig montierten Zustand soll der Dichtring auch eine Abdichtung gegenüber dem Innengewinde aufweisen, an dem er anliegt.With a sealing ring lying radially on the outside on a cylindrical outer surface can, as in the embodiment described below, the technical To be provided in such a way that the provided with the sealing ring Object to be fastened in an internal thread of a device part, the Screwing a first thread section of the female thread into the Object, then the surface bearing the sealing ring with a raised surface Roughness and finally an extension of the former Threaded section lying, the groove receiving the sealing ring on your other Side limiting further thread section in the mentioned threaded hole is screwed in. Here, the sealing ring, which is initially outside the protrudes the outer limit of the external thread sections, pressed together, and should now, relative to the outer threaded portion, the screw movement of the Join the inner threaded parts to prevent the sealing ring from becoming loose moves relative to the groove in the direction of the axes of the threaded sections, which would damage the sealing ring during assembly and no longer seal. in the When fully assembled, the sealing ring should also provide a seal against the Have internal thread against which it rests.
Es sind auch andere Gestaltungen möglich, beispielsweise solche, bei denen bei der Montage eine auf den Dichtring wirkende Spannmutter vorgesehen ist, und der Dichtring nicht vollständig in eine Gewindebohrung eintritt. Other designs are also possible, for example those in which Mounting a clamping nut acting on the sealing ring is provided, and the Sealing ring does not fully enter a threaded hole.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es eine gegenüber dem Bekannten erhöhte Rauhigkeit vorzusehen, die den Dichtring bei geeignet fester Anlage drehfest an der Fläche hält. Weiter ist von Vorteil, dass durch das Strahlen keine linienförmigen Vertiefungen in der genannten Fläche erzeugt werden, sondern eher eine Vielzahl von kleinsten flächigen, zum Beispiel etwa muldenförmigen Einprägungen, die sich gegenseitig überlagern, so dass die Wandfestigkeit des Gegenstands im Bereich der genannten Fläche nicht durch eine Verringerung der Wanddicke durch die bekannten linienförmigen Vertiefungen der Riffelung geschwächt wird. Dies ist insbesondere bei Anwendungsfällen sehr vorteilhaft und wichtig, bei denen der Gegenstand hohen Drücken ausgesetzt ist, wie dies zum Beispiel bei Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, insbesondere Dieseleinspritzvorrichtungen der Fall ist.The method according to the invention enables one compared to the known to provide increased roughness, the sealing ring with a suitably firm system holds against the surface. Another advantage is that by blasting none line-shaped depressions are generated in the area mentioned, but rather a variety of the smallest flat, for example roughly trough-shaped Impressions that overlap each other so that the wall strength of the Object in the area of the named area not by reducing the Wall thickness through the well-known linear depressions of the corrugation is weakened. This is very advantageous and particularly in use cases important where the object is exposed to high pressures, such as Example of fuel injection devices, in particular Diesel injectors are the case.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung entnehmbar.Further advantages and advantageous embodiments of the invention are the Description, the claims and the drawing can be removed.
Die einzige Figur zeigt im Längsschnitt die für die Beschreibung der Erfindung erforderlichen Teile einer Kraftstoffeinspritzvorrichtung.The single figure shows in longitudinal section that for the description of the invention required parts of a fuel injector.
Der in der Figur gezeigte Gegenstand 1, ein Injektorkörper, ist im Endzustand
innerhalb eines Injektorgehäuses montiert, so dass die in der Figur gezeigte
Dichtung bei dem zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug fertig montierten
Injektorgehäuse nicht sichtbar ist. Es sind aber auch beliebige andere Gegenstände
gemäß der Erfindung auszugestalten, bei denen eine Abdichtung erforderlich ist,
insbesondere eine Abdichtung von flüssigen Medien, die unter hohem Druck stehen.The
Bei der in der Figur gezeigten Anordnung weist der gezeigte Gegenstand 1, der
abgebrochen dargestellt ist, in seiner Außenform insgesamt aber
rotationssymmetrisch ist, eine zylindrische, nach außen gewandte Fläche 3 auf, die
sich in Längsrichtung zwischen zwei Gewindeabschnitten 5 und 7 befindet, die oben
bereits beschrieben wurden, wobei die Fläche 3 durch einen Einstich in das
ursprünglich vorhandene, noch nicht in die Gewindeabschnitte 5 und 7 unterteilte
Außengewinde eingebracht worden ist, und zwar so, dass die Fläche 3 tiefer liegt als
die tiefsten Teile des Gewindes. In ihren axialen Endbereichen geht die zylindrische
Fläche 3 mittels kleiner Radien in zwei parallel verlaufende, die Gewindeabschnitte 5
und 7 anschneidende Seitenwände 9 über, die mit der Fläche 3 insgesamt eine Nut
bilden. In die Nut ist ein gestrichelt dargestellter Dichtring 11, der vorzugsweise ein
O-Ring sein kann, einzulegen. So lange der Gegenstand 1 nicht mittels der
Gewindeabschnitte 5 und 7 in ein den Gegenstand 1 aufnehmendes Geräteteil
eingeschraubt ist, ragt der Dichtring 11 deutlich über die radial äußeren
Begrenzungen der Gewindeabschnitte 5 und 7 hinaus. Im eingeschraubten Zustand
liegt die in der Figur als über die Gewindeabschnitte vorragende Fläche des
Dichtrings an Gewindegängen des genannten Innengewindes an.In the arrangement shown in the figure, the object shown 1 has the
is shown broken off, but overall in its outer shape
is rotationally symmetrical, a cylindrical, outwardly facing
Der Gegenstand 1 ist zunächst bei der Herstellung durch Drehen und gegebenenfalls
anschließendes Schleifen mit hoher Oberflächenqualität hergestellt worden. Um eine
hohe Rauhigkeit zwecks guter Haftung des Dichtrings zu bewirken, ist die Fläche
durch Trockenstrahlen, das heißt durch trockenes Strahlbehandeln mit einem
körnigen Medium behandelt worden, so dass sie hierdurch aufgerauht wurde, was
durch eine geeignete Schraffur angedeutet ist. Das körnige Medium weist im Beispiel
Stahlkugeln oder Kugeln mit einer ähnlichen Festigkeit oder noch härter und einem
ähnlichen spezifischen Gewicht auf. Die Strahlgeschwindigkeit und somit
Aufprallgeschwindigkeit der Körner des Mediums und die zeitliche Dauer des
Strahlungsvorgangs ist so bemessen, dass einerseits eine ausreichende Aufrauhung
erzielt wird, andererseits durch den Aufprall der Körner des Mediums eine
Verfestigung der Oberfläche der Fläche 3 erfolgt, ähnlich wie wenn diese mit.
kleinsten Hämmern gehämmert worden wäre.
Diese Fläche weist keine linienförmigen Vertiefungen auf, somit keine merkliche
Verringerung der Wanddicke des Gegenstands zwischen der Fläche 3 und einer
Innenfläche des Gegenstands, an der im Betrieb ein pulsierender hoher Druck in
Folge der Kraftstoffeinspritzung anliegt. Daher ist die Festigkeit des Gegenstands im
Bereich der Fläche 3 nicht beeinträchtigt, vielmehr ist durch den Verfestigungseffekt
die Festigkeit im Bereich der Fläche 3 gegenüber anderen Bereichen des
Gegenstands zusätzlich erhöht. Dies ist besonders bei hohen Drücken ausgesetzten
hydraulischen Elementen, insbesondere im Bereich der Technik flüssiger Kraftstoffe,
wie bei dem im Beispiel beschriebenen Einspritzventil für Dieselkraftstoff wichtig, weil
diese Gegenstände in Folge der sehr hohen periodischen Druckspritzen im Betrieb
"atmen", also ständig ihren Durchmesser ändern, und daher hohen
Beanspruchungen ausgesetzt sind. Durch die erfindungsgemäße Behandlung der
Fläche 3 ist ein derartig behandelter Gegenstand im Vergleich zu ähnlichen
Gegenständen ohne eine derartige Behandlung mittels Trockenstrahlen mit relativ
schweren Körnern des Mediums deutlich dauerhafter.This surface has no line-shaped depressions, so no noticeable
Reduction in the wall thickness of the object between
Die Haftung des Dichtrings 11 an der aufgerauhten Fläche 3 ist so gut, dass er beim
Einschrauben des Gegenstands 1 in die genannte Innenbohrung die
Einschraubbewegung mitmacht und somit sich nicht relativ zum Gegenstand 1
innerhalb der Nut 11 in Längsrichtung verschiebt, was zu einer sofortigen
Beschädigung des Dichtrings mit daraus resultierender Undichtheit der gesamten
Anordnung führen könnte.The adhesion of the
Mit besonderem Vorteil kann die Erfindung insbesondere auch noch bei folgenden bisher nicht erwähnten speziellen hydraulischen Elementen Verwendung finden: Ventilstücke, Druckrohrstutzen, hydraulische Ventilstücke, oder Teile mit Außengewinde mit erforderlichem Abdichten gegen hydraulische Leckage.The invention can also be particularly advantageous in the following Special hydraulic elements not previously mentioned are used: Valve pieces, pressure pipe sockets, hydraulic valve pieces, or parts with Male thread with required sealing against hydraulic leakage.
Die Rauhtiefe (hier wird die maximale Höhendifferenz zwischen den höchsten und
den tiefsten Stellen der durch das Strahlen aufgerauhten Fläche so bezeichnet),
beträgt dann, wenn das Verfahren mit den oben maßlich angegebenen Stahlkörnern
ausgeführt wird, etwa 150 - 250 Mikrometer. Bei einem Strahldruck von ca 6 bar des
Materials benötigt das Strahlen der Fläche 3 eines Ventils (die Fläche 3 hat eine
Abmessung von etwa 80 mm2) etwa 10 sec.The roughness depth (here the maximum height difference between the highest and the lowest points of the surface roughened by the blasting is so called), when the method is carried out with the steel grains dimensionally specified above, is approximately 150-250 micrometers. At a blasting pressure of approx. 6 bar of material, the blasting of
Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass gezielt ausgewählte Stellen eines Werkstücks bearbeitet werden beziehungsweise sein können.Another advantage of the invention is that specifically selected locations of a Workpiece can be processed or can be.
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