EP2841757B1

EP2841757B1 - Anordnung mit einem brennstoffverteiler und einem halter

Info

Publication number: EP2841757B1
Application number: EP13716238.4A
Authority: EP
Inventors: Michael Fischer; Andreas Rehwald; Venkatesh Kannan; Matthias Maess
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-04-26
Filing date: 2013-04-02
Publication date: 2018-08-15
Anticipated expiration: 2033-04-02
Also published as: DE102012206937A1; KR20150003751A; ES2697274T3; PL2841757T3; EP2841757A1; US9429121B2; US20150075495A1; WO2013160069A1

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft eine Anordnung mit einem Brennstoffverteiler und einem Halter, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers an einer Anbaustruktur, insbesondere einer Brennkraftmaschine, dient. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen.
Aus der DE 10 2005 009 740 A1 ist eine Brennstoffeinspritzvorrichtung bekannt. Die bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung zeichnet sich durch eine schallentkoppelnde Bauweise aus. Hierbei ist eine Brennstoffverteilerleitung mittels Verbindungsmitteln an einem Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine befestigt. Im Bereich der Verbindungsmittel ist hierbei wenigstens eine Dämpfungsscheibe vorgesehen. Solche Dämpfungsscheiben können im Bereich unterhalb eines Schraubenkopfes des Verbindungsmittels mit einer Auflage unmittelbar an der Brennstoffverteilerleitung oder mit einer Auflage unmittelbar am Zylinderkopf angeordnet sein, so dass das Hochdruckeinspritzsystem bestehend aus der Brennstoffverteilerleitung und mehreren Brennstoffeinspritzventilen zum Zylinderkopf hin noch wirksamer entkoppelt und besser schallisoliert ist.
Die aus DE 10 2005 009 740 A1 bekannte Brennstoffeinspritzvorrichtung hat den Nachteil, dass im Bereich der Befestigung der Brennstoffverteilerleitung an dem Zylinderkopf über ein Anzugsmoment des Verbindungsmittels eine erhebliche Belastung der Dämpfungsscheiben auftreten kann, was über die Lebensdauer zu einer vorzeitigen Ermüdung führt. Bei einem zu schwachen Anzugsmoment kann hingegen eine unzureichende Dämpfung und auf Grund des sich ergebenden Bewegungsspiels ein vorzeitiger Verschleiß, insbesondere im Befestigungsbereich, auftreten.
Aus der DE 10 2008 044 165 A1 ist eine weitere Brennstoffeinspritzvorrichtung bekannt, bei welcher zwischen dem Gehäuse des Kraftstoffverteilers und der Anbaustruktur ein mehrlagiges Dämpfungselement vorgesehen ist.
Aus der DE 10 2009 0147 399 B3 ist es bekannt, ein Verteilerrohr eines Kraftstoffverteilers mit einem Befestigungselement stoffschlüssig, beispielsweise durch Schweißen, zu verbinden.

Offenbarung der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Schwingungsdämpfung über die Lebensdauer gewährleistet ist. Speziell ergibt sich der Vorteil, dass eine ausreichende Geräuschdämpfung auch nach einer hohen Betriebsdauer gewährleistet ist.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Anordnung möglich.
Die Anordnung ermöglicht die Befestigung des Brennstoffverteilers an einer Anbaustruktur, insbesondere einer Brennkraftmaschine. Die Anbaustruktur beziehungsweise die Brennkraftmaschine ist hierbei nicht notwendigerweise Bestandteil der Anordnung und die Anordnung kann getrennt von solch einer Anbaustruktur beziehungsweise Brennkraftmaschine hergestellt und vertrieben werden. Speziell eignet sich die Anordnung für luftverdichtende, selbstzündende Brennkraftmaschinen, bei denen eine Brennstoffeinspritzung über mehrere Hochdruck-Einspritzventile erfolgt. Der Brennstoffverteiler ist hierbei auf geeignete Weise mit den Einspritzventilen verbunden. Der Brennstoffverteiler kann in vorteilhafter Weise zugleich als Brennstoffspeicher dienen, der eine gewisse Menge von unter hohem Druck stehenden Brennstoff speichert. Der Brennstoff wird hierbei zunächst über eine Hochdruckpumpe verdichtet und mengengesteuert über eine Hochdruckleitung in den Brennstoffverteiler gefördert.
Im Betrieb besteht das Problem, dass der Brennstoffverteiler zu Schwingungen im hörbaren Frequenzbereich angeregt werden kann. Dies geschieht vor allem durch Geräuschquellen in den Hochdruck-Einspritzventilen. Hierbei ist es ungünstig, wenn der Körperschall sich hierbei von den Hochdruck-Einspritzventilen beispielsweise über Railtassen, den Brennstoffverteiler und Halter auf die Anbaustruktur ausbreitet, von wo störende Geräusche abgestrahlt werden, die unter Umständen sogar bis ins Innere des Fahrzeugs dringen können. Die Anbaustruktur ist in der Regel der Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine. Es kann jedoch auch eine Anwendung über Distanzhülsen oder über weitere Verbindungselemente erfolgen.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Halters ist eine schwingungstechnische Entkopplung und Dämpfung zwischen dem Brennstoffverteiler und der Anbaustruktur gewährleistet, ohne dass die sonstigen Anforderungen verletzt werden. Der Halter ist hierbei als Verbundblech aus metallischen Schichten und einer oder mehreren elastisch verformbaren Dämpfungsschichten ausgestaltet oder umfasst solch ein Verbundblech.
Somit kann der Halter in vorteilhafter Weise als blechförmiger Halter ausgestaltet sein. Die schwingungstechnische Entkoppelung ergibt sich durch den Verbund aus der ersten Schicht, der elastisch verformbaren Dämpfungsschicht und der zweiten Schicht. Hierbei können die erste Schicht, die Dämpfungsschicht und die zweite Schicht in vorteilhafter Weise stoffschlüssig miteinander verbunden sein.
Der Haltekörper kann auf geeignete Weise mit der Anbaustruktur, insbesondere einem Zylinderkopf, verbunden werden. Hierbei können Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, zum Einsatz kommen. An dem Halter werden hierfür geeignete Anschraubstellen vorgesehen, die beispielsweise durch Bohrungen in dem Halter realisiert sind.
Der Haltekörper ermöglicht eine Entkoppelung und Isolation der Geräuschquellen und Schwingungen am Brennstoffverteiler gegenüber der Anbaustruktur. Durch diese beiden Effekte wird die Schallabstrahlung und Schallübertragung von dem Brennstoffverteiler zum Motor reduziert.
Hierbei kann in vorteilhafter Weise ein mechanisches Wirkprinzip zur Schwingungsreduzierung verwirklicht werden. Zwischen die erste Schicht und die zweite Schicht kann die Dämpfungsschicht einlaminiert werden. Die Dämpfungsschicht kann hierbei vorzugsweise als dünne Dämpfungsschicht ausgestaltet sein. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass die Dämpfungsschicht aus einem viskoelastischen Werkstoff gebildet ist. Insbesondere kann die Dämpfungsschicht als Elastomerschicht ausgestaltet sein. Bei einer Relativbewegung der ersten Schicht und der zweiten Schicht wird die dazwischen angeordnete elastisch verformbare Dämpfungsschicht dynamisch stark beansprucht, so dass ein hoher Anteil an Vibrationsenergie durch die Materialdämpfung des Werkstoffs der elastisch verformbaren Dämpfungsschicht dissipiert wird. Die Dissipation von Körperschallenergie führt somit zu einer Dämpfung von Schwingungsformen des Brennstoffverteilers und zu einer Reduzierung weiterer Körperschallanteile, die über den Halter vom Brennstoffverteiler in die Anbaustruktur übertragen werden könnten. Somit ergibt sich eine Entkopplung und Isolation des Brennstoffverteilers gegenüber der Anbaustruktur.
Die Eigenschaften der elastisch verformbaren Dämpfungsschicht können über die Dicke und die Materialeigenschaften des Werkstoffs für die Dämpfungsschicht eingestellt werden. Mögliche Parameter sind hierfür die zu dämpfenden Frequenzinhalte und die Umgebungs- und Betriebstemperatur. Denkbar ist auch eine mehrlagige Ausgestaltung mit mehreren Schichten, die jeweils zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet sind und dazwischen angeordneten elastisch verformbaren Dämpfungsschichten. Hierbei können auch unterschiedliche Werkstoffe zum Einsatz kommen. Speziell können die elastisch verformbare Dämpfungsschicht beziehungsweise die elastisch verformbaren Dämpfungsschichten aus einem viskoelastischen Werkstoff gebildet sein.
Da die Entkopplung im Wesentlichen über die Ausgestaltung des Halters realisiert werden kann, besteht ein hoher Freiheitsgrad bei der Ausgestaltung des Brennstoffverteilers beziehungsweise für die Anbaustruktur. Hierdurch ergibt sich ein breiter Einsatzbereich.
Bei der Ausgestaltung des Halters sind mehrere Ausführungen möglich. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung besteht der Halter aus genau zwei metallischen Schichten und genau einer elastisch verformbaren Dämpfungsschicht, die zwischen den metallischen Schichten angeordnet ist.
Entsprechend einer anderen möglichen Ausgestaltung sind mehr als zwei metallische Schichten, insbesondere drei metallische Schichten, vorgesehen. Zwischen diesen metallischen Schichten befindet sich dann jeweils eine elastisch verformbare Dämpfungsschicht. Somit sind mindestens zwei elastisch verformbare Dämpfungsschichten vorgesehen.
Der Halter kann neben den metallischen Schichten und der elastisch verformbaren Dämpfungsschicht beziehungsweise den elastisch verformbaren Dämpfungsschichten auch weitere Bestandteile aufweisen. Speziell ist es möglich, dass der Halter zum Schutz gegen die Umgebung mit einem geeigneten Überzug versehen ist.
Der Haltekörper ist mit dem Brennstoffverteiler durch Schweißen verbunden. Hierbei sind für diese Fügekonzept mehrere Ausgestaltungen möglich. Durch Ausgestalten einer oder mehrerer Schweißverbindungen kann im Unterschied zu einem Verlöten gewährleistet werden, dass die elastisch verformbare Dämpfungsschicht nicht durch Temperatureinfluss zerstört wird. Speziell kann durch Laserschweißen das Einbringen von Wärme in die elastisch verformbare Dämpfungsschicht vermieden oder gegebenenfalls auch ganz verhindert werden. Schweißnähte, insbesondere Lasernähte, können dabei direkt im Bereich der Kontaktstellen aufgebracht werden. Gegebenenfalls kann eine lokale Verschlechterung der Eigenschaften der Dämpfungsschicht durch die Temperatureinwirkung beim Schweißen hingenommen werden. Um jedoch das Austreten von verflüssigtem Material, das die elastisch verformbare Dämpfungsschicht bildet, unter hoher Temperatureinwirkung zu vermeiden, ist eine vorteilhafte Ausgestaltung möglich, bei der im Bereich der Schweißposition beziehungsweise Schweißpositionen die elastisch verformbare Dämpfungsschicht im Verbindungsbereich bereits vor dem Verschweißen entfernt wird oder von vornherein dieser Bereich freigelassen ist. Somit können beim Austreten von verflüssigtem beziehungsweise thermisch geschädigtem Material auftretende Spritzer und Gase vermieden werden. Beim Entfernen ein oder mehrerer Elastomerschichten werden vorzugsweise eine oder mehrere der metallischen Schichten im Verbindungsbereich entfernt. Das Abtragen kann beispielsweise durch Abtrennen im Verbund mit einem Biege- und/oder Stanzschritt erfolgen. Je nach Anwendungsfall kann der Halter im Verbindungsbereich auch nachbehandelt, insbesondere gereinigt, werden, um das Verbleiben von Resten des Materials der elastisch verformbaren Dämpfungsschicht im Verbindungsbereich zu verhindern.
Somit ist es vorteilhaft, dass der Haltekörper mit dem Brennstoffverteiler durch Laserschweißen verbunden ist. Ferner ist es vorteilhaft, dass eine dem Brennstoffverteiler zugewandte Außenseite des Haltekörpers zumindest in einem Verbindungsbereich der Schweißverbindung zwischen dem Haltekörper und dem Brennstoffverteiler an der ersten Schicht ausgebildet ist und dass die erste Schicht des Haltekörpers mit dem Brennstoffverteiler durch Schweißen, insbesondere Laserschweißen, verbunden ist. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung sind die elastisch verformbare Dämpfungsschicht und die zweite Schicht im Verbindungsbereich ausgespart. Hierdurch kann beim Verbinden durch Schweißen ein Verflüssigen oder Verdampfen des Materials der Dämpfungsschicht von vornherein verhindert werden. Somit wird auch die Prozesssicherheit verbessert.
In vorteilhafter Weise ist die erste Schicht des Haltekörpers als außenliegende erste Schicht ausgestaltet. Bei einer möglichen Ausgestaltung ist die zweite Schicht des Haltekörpers ebenfalls als außenliegende zweite Schicht ausgestaltet. Die erste Schicht und die zweite Schicht bilden somit die voneinander abgewandten Außenseiten des Haltekörpers.
Bei einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass der Haltekörper zumindest eine dritte Schicht, die zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, und zumindest eine weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht aufweist, dass die zweite Schicht des Haltekörpers als innenliegende zweite Schicht ausgestaltet ist und dass die weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht zwischen der innenliegenden zweiten Schicht und der dritten Schicht angeordnet ist. Bei dieser Ausgestaltung können somit mehrere Dämpfungsschichten im Verbund vorgesehen sein.
Die metallischen Schichten können aus dem gleichen metallischen Werkstoff gebildet sein. Allerdings ist auch eine Ausgestaltung aus unterschiedlichen metallischen Werkstoffen oder nur teilweise den gleichen metallischen Werkstoffen möglich. Ferner können die elastisch verformbaren Dämpfungsschichten in vorteilhafter Weise aus dem gleichen Werkstoff, insbesondere einem viskoelastischen Werkstoff, gebildet sein. Allerdings können die elastisch verformbaren Dämpfungsschichten auch aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet sein.
Als viskoelastischer Werkstoff für die Dämpfungsschicht kann in vorteilhafter Weise ein Gummi dienen. Der Begriff des Gummis ist hierbei allgemein zu verstehen und umfasst neben synthetischen Gummiwerkstoffen auch die Ausgestaltung aus einem Naturkautschuk. Ferner können als Werkstoff für die Dämpfungsschicht Polymere zum Einsatz kommen. Als Polymere eignen sich insbesondere thermoplastische Elastomere. Als Polymer kann allerdings auch ein reiner Thermoplast dienen, der jedoch ein schlechteres Dämpfungsverhalten, dafür eine bessere Haltbarkeit beziehungsweise Widerstandsfähigkeit hat. Je nach Anwendungsfall kann auch eine Kombination dieser Werkstoffe vorteilhaft sein. Dies kann beispielsweise durch eine Ausgestaltung mit mehreren Dämpfungsschichten erreicht werden.
In vorteilhafter Weise ist der Haltekörper zumindestens näherungsweise streifenförmig ausgestaltet. Hierbei kann der Haltekörper über eine einseitige Verschraubung mit der Anbaustruktur verbunden sein. Bei dieser Ausgestaltung weist die Anordnung vorzugsweise mehrere solcher Halter auf, um eine stabile Befestigung des Brennstoffverteilers an der Anbaustruktur zu gewährleisten. Außerdem ist eine beidseitige Verschraubung des Haltekörpers möglich, bei der sich der Haltekörper beispielsweise über den Brennstoffverteiler erstreckt, so dass sich im montierten Zustand der Brennstoffverteiler zwischen zwei für den Haltekörper vorgesehenen Befestigungsmitteln, insbesondere Schrauben, befindet. Auch bei dieser Ausgestaltung ist es vorteilhaft, dass die Anordnung mehrere solcher Halter aufweist. Auch eine Kombination von einseitig verschraubten Haltern und beidseitig verschraubten Haltern ist möglich.
Vorteilhaft ist es auch, dass der Brennstoffverteiler als Brennstoffverteilerleiste ausgestaltet ist, dass der Haltekörper entlang einer Längsachse des Brennstoffverteilers mit dem Brennstoffverteiler verbunden ist und dass an dem Haltekörper Befestigungslaschen ausgestaltet sind, an denen der Haltekörper an der Anbaustruktur befestigbar ist. Auf diese Weise kann insbesondere ein als Brückenhalter ausgestalteter Haltekörper realisiert werden. Hierbei kann an jeder Befestigungslasche ein Anschraubpunkt realisiert werden. Je nach Anwendungsfall kann die Anzahl der Befestigungslaschen auch größer sein als die Anzahl der zum Befestigen erforderlichen Befestigungslaschen. Hierdurch ist eine Ausgestaltung für unterschiedliche Anschraubbilder möglich.
Vorteilhaft ist es auch, dass der Brennstoffverteiler zumindest in einem Verbindungsbereich der Schweißverbindung zwischen dem Haltekörper und dem Brennstoffverteiler eine Außenseite aufweist, die nicht eben ausgestaltet ist, und dass der Haltekörper zumindest in dem Verbindungsbereich an der nicht eben ausgestalteten Außenseite des Brennstoffverteilers angeformt ist. Hierdurch kann eine bezüglich der Außenseite des Brennstoffverteilers partiell angeformte Ausgestaltung des Halters erzielt werden, um eine größere Auflagefläche zu ermöglichen. In diesem Fall kann auch die Länge der umschließenden Schweißnaht verlängert werden und es kann eine bessere Formstabilität der Anordnung erzielt werden.
Somit kann bei der Anordnung, die ein oder mehrere Halter aufweisen kann, in Kombination mit der direkten Verschweißung des Halters oder der Halter mit dem Haltekörper je nach Ausgestaltung eine Reihe von Vorteilen erzielt werden.
Die Geräuschübertragung vom Brennstoffverteiler, insbesondere einer Brennstoffverteilerleiste, in die Anbaustruktur, insbesondere die Brennkraftmaschine, wird reduziert.
Schwingungen des Brennstoffverteilers können stärker gedämpft werden, wodurch die Schallabstrahlung von der Außenseite des Brennstoffverteilers abnimmt.
Die Schwingungsbelastung des Brennstoffverteilers und der Hochdruck-Einspritzventile auf Grund der Schwingungsbelastung der Brennkraftmaschine kann reduziert werden, da auch die Schwingungsübertragung in diese Richtung gedämpft wird. Dadurch ergeben sich auch Vorteile hinsichtlich der Auslegung und Zuverlässigkeit dieser Komponenten.
Die Ausgestaltung der Anordnung erfordert keine zusätzlichen Einzelteile. Der Halter kann vor allem direkt mit dem Zylinderkopf verschraubt werden und erfordert im Unterschied zu einem Einsatz von Elastomerisolatoren aus Vollmaterial keine Vorspannungsbegrenzung, die die Vorspannung des Elastomerisolators begrenzt.
Die Dämpfungsschicht kann auf Grund eines möglichen Vulkanisierens bei der Herstellung des Verbunds sehr widerstandsfähig und vor Abrasion geschützt werden. Durch die flächige Ausgestaltung der Dämpfungsschicht werden Belastungen großflächig verteilt, während sogleich eine hohe Dämpfungswirkung erzielt wird.
Außerdem kann der Halter in bestimmten Grenzen beliebig geformt werden. Dadurch ist eine Anpassung an unterschiedliche geometrische Anforderungen möglich.
Außerdem können Montage- und Servicekonzepte bei der Herstellung oder in einer Werkstatt ohne oder mit geringfügiger Anpassung beibehalten werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine Anordnung mit einem Brennstoffverteiler und einem Halter, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers an einer Anbaustruktur dient, sowie einem mit dem Brennstoffverteiler verbundenem Einspritzventil in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 einen Halter der in Fig. 1 dargestellten Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 3 einen Halter und einen Brennstoffverteiler der in Fig. 1 dargestellten Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 4 die in Fig. 1 dargestellte Anordnung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 5 die in Fig. 4 dargestellte Anordnung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 6 die in Fig. 4 dargestellte Anordnung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 7 die in Fig. 3 dargestellte Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 8 die in Fig. 3 dargestellte Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel der Erfindung und
Fig. 9 die in Fig. 3 dargestellte Anordnung in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem neunten Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Ausführungsformen der Erfindung

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 1 mit einem Brennstoffverteiler 2 und zumindest einem Halter 3, der zum Befestigen des Brennstoffverteilers 2 an einer Anbaustruktur 4 dient, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel.
Die Anordnung 1 kann insbesondere als Brennstoffeinspritzanlage 1 ausgestaltet sein und zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen dienen. Bei der Anbaustruktur 4 kann es sich um eine Brennkraftmaschine 4, insbesondere um einen Zylinderkopf 4 einer Brennkraftmaschine 4, handeln.
Der Halter 3 weist in diesem Ausführungsbeispiel einen Haltekörper 5 und ein Befestigungsmittel 6 auf. Das Befestigungsmittel 6 kann insbesondere als Schraube 6 ausgestaltet sein. Über dem Halter 3 ist der Brennstoffverteiler 2 bezüglich der Anbaustruktur 4 ortsfest fixiert. Hierbei können zugleich auch mit dem Brennstoffverteiler 2 verbundene Einspritzventile 7, insbesondere Hochdruck-Einspritzventile 7, fixiert werden.
Der Haltekörper 5 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine erste Schicht 8, die aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, eine zweite Schicht 9, die ebenfalls aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, und eine elastisch verformbare Dämpfungsschicht 10 auf. Die elastisch verformbare Dämpfungsschicht 10 ist vorzugsweise aus einem viskoelastischen Werkstoff gebildet. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Außenseite 11 des Haltekörpers 5, die dem Brennstoffverteiler 2 zugewandt ist, an der ersten Schicht 8 ausgestaltet. Eine von der Außenseite 11 abgewandte Außenseite 12 des Haltekörpers 5 ist an der zweiten Schicht 9 ausgestaltet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die erste Schicht 8 somit als außenliegende erste Schicht 8 ausgestaltet. Die zweite Schicht 9 ist als außenliegende zweite Schicht 9 ausgestaltet. Die Dämpfungsschicht 10 ist zwischen den beiden Schichten 8, 9 angeordnet. Bei der Dämpfungsschicht 10 handelt es sich um eine innenliegende Dämpfungsschicht 10. Die Dämpfungsschicht 10 ist vorzugsweise stoffschlüssig mit den metallischen Schichten 8, 9 verbunden. Beispielsweise kann die Verbindung der Dämpfungsschicht 10 mit den Schichten 8, 9 durch Vulkanisieren erfolgen. Somit ist der Haltekörper 5 als Verbund aus den metallischen Schichten 8, 9 und der Dämpfungsschicht 10 ausgestaltet.
Der Haltekörper 5 des Halters 3 ist mit dem Brennstoffverteiler 2 durch Schweißen verbunden. Vorzugsweise kommt hierbei ein Laserschweißen zum Einsatz. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Halter 3 durch zwei mittels Laserschweißen ausgestalteter Schweißnähte 13, 14 mit dem Brennstoffverteiler 2 verbunden. Je nach Ausgestaltung können auch in seitlichen Kontaktbereichen Schweißnähte 15, 16 vorgesehen sein, wie es anhand der Fig. 4 veranschaulicht ist.
In einem Verbindungsbereich 20, in dem der Haltekörper 5 mit dem Brennstoffverteiler 2 durch Laserschweißen verbunden ist, kommt es zu einer lokalen Erwärmung des Haltekörpers 5. In diesem Ausführungsbeispiel können sich hierdurch lokal die Eigenschaften der Dämpfungsschicht 10 ändern. Vorzugsweise wird der Haltekörper 5 so mit dem Brennstoffverteiler 2 verschweißt, dass die erste Schicht 8 des Haltekörpers 5 mit dem Brennstoffverteiler 2 durch Schweißen verbunden ist, wobei sich die Schweißnähte 13, 14 nur bezüglich der ersten Schicht 8 bilden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die dem Brennstoffverteiler 2 zugewandte Außenseite 11 des Haltekörpers 5, insbesondere in dem Verbindungsbereich 20 der Schweißverbindung zwischen dem Haltekörper 5 und dem Brennstoffverteiler 2, an der ersten Schicht 8 ausgebildet. Außerhalb des Verbindungsbereichs 20 kann die Außenseite 11 gegebenenfalls auch an einer Schutzschicht oder dergleichen ausgebildet sein.
Fig. 2 zeigt einen Halter 3 der in Fig. 1 dargestellten Anordnung 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Haltekörper 5 eine dritte Schicht 21, die aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, und eine weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht 22 auf. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Schicht 9 als innenliegende zweite Schicht 9 ausgestaltet. Die weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht 22 ist zwischen der innenliegenden zweiten Schicht 9 und der dritten Schicht 21 angeordnet. Die Außenseite 12 des Haltekörpers 5 ist an der dritten Schicht 21 ausgebildet. Die dritte Schicht 21 ist als außenliegende dritte Schicht 21 ausgestaltet. Die weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht 22 ist vorzugsweise stoffschlüssig mit der zweiten Schicht 9 und der dritten Schicht 21 verbunden. Hierdurch ist in vorteilhafter Weise ein Verbund aus den metallischen Schichten 8, 9, 21 und den Dämpfungsschichten 10, 22 gebildet.
In entsprechender Weise kann auch ein Verbund aus mehr als drei metallischen Schichten 8, 9, 21 und mehr als zwei Dämpfungsschichten 10, 22 ausgebildet werden.
Fig. 3 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung 1 mit einem Halter 3 und einem Brennstoffverteiler 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind die elastisch verformbare Dämpfungsschicht 10 und die zweite Schicht 9 im Verbindungsbereich 20 ausgespart. Hierdurch ist eine Aussparung 23 in dem Haltekörper 5 ausgebildet, die durch die unterbrochen darstellte Linie veranschaulicht ist. Die Verbindung des Halters 3 mit dem Brennstoffverteiler 2 erfolgt durch Verschweißen der ersten Schicht 8 des Haltekörpers 5 mit dem Brennstoffverteiler 2 in dem Verbindungsbereich 20. Hierdurch kommt es zu einer lokalen Erwärmung der ersten Schicht 8. Da die Dämpfungsschicht 10 im Verbindungsbereich 20 ausgespart ist, wird eine Verflüssigung der Dämpfungsschicht 10 von vornherein verhindert. Die Entstehung von Spritzern oder Dämpfen ist dadurch ebenfalls verhindert. Dadurch verbessert sich der Herstellungsprozess. Außerdem wird die Prozesssicherheit verbessert.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 1 dargestellte Anordnung 1 aus der mit IV bezeichneten Blickrichtung in einer schematischen Darstellung entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. Der Haltekörper 5 des Halters 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel streifenförmig ausgestaltet. Hierbei weist der Haltekörper 5 eine Durchgangsöffnung 24 auf, durch die das Befestigungsmittel 6, insbesondere die Schraube 6, zum Befestigen an der Anbaustruktur 4, geführt wird. Hierdurch ist eine einseitige Befestigung, insbesondere eine einseitige Verschraubung, an dem Halter 3 vorgegeben. Bei dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise weitere Halter 3A, 3B vorgesehen, die entsprechend dem Halter 3 ausgestaltet sind. Haltekörper 5A, 5B der Halter 3A, 3B weisen hierbei ebenfalls Durchgangsöffnungen 24A, 24B auf, um über geeignete Befestigungsmittel eine Befestigung an der Anbaustruktur 4 zu ermöglichen. In diesem Ausführungsbeispiel sind die weiteren Halter 3A, 3B ebenfalls mit streifenförmigen Haltekörper 5A, 5B ausgestaltet.
Fig. 5 zeigt die in Fig. 4 dargestellte Anordnung 1 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Haltekörper 5 des Halters 3 einerseits die Durchgangsöffnung 24 und andererseits eine Durchgangsöffnung 25 auf. Die Verbindung des Haltekörpers 5 mit dem Brennstoffverteiler 2 erfolgt hierbei zwischen den Durchgangsöffnungen 24, 25. Hierdurch ist eine beidseitige Befestigung, insbesondere beidseitige Verschraubung, des Halters 3 mit der Anbaustruktur 4 möglich. Bei dieser Ausgestaltung sind vorzugsweise weitere Halter 3A, 3B vorgesehen. Diese Halter 3A, 3B können entsprechend dem in der Fig. 5 dargestellten Halter 3 ausgestaltet sein. Bei dieser Ausgestaltung weist der Haltekörper 5A Durchgangsöffnungen 24A, 25A auf. Der Haltekörper 5B des Halters 3B weist Durchgangsöffnungen 24B, 25B auf.
Die Anordnung 1 kann allerdings auch unterschiedlich ausgestaltete Halter aufweisen. Auch eine Kombination von einseitig verschraubten beziehungsweise verschraubbaren Haltern und zweiseitig verschraubten beziehungsweise verschraubbaren Haltern ist möglich.
Der Brennstoffverteiler 2 kann insbesondere als Brennstoffverteilerleiste 2 mit einer Längsachse 30 ausgestaltet sein. Die Haltekörper 5, 5A, 5B sind dann in der Projektion vorzugsweise senkrecht zu der Längsachse 30 orientiert.
Fig. 6 zeigt die in Fig. 4 dargestellte Anordnung 1 in einer schematischen Darstellung entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Brennstoffverteiler 2 als Brennstoffverteilerleiste 2 mit einer Längsachse 30 ausgestaltet. Der Haltekörper 5 des Halters 3 ist entlang der Längsachse 30 des Brennstoffverteilers 2 mit dem Brennstoffverteiler 2 verbunden. Ferner sind an dem Haltekörper 5 Befestigungslaschen 31, 32, 33 ausgestaltet, an denen der Haltekörper 5 an der Anbaustruktur 4 befestigbar ist. Zur Befestigung weisen die Befestigungslaschen 31 bis 33 Durchgangsöffnungen 24, 25, 34 auf. Hierbei an jeder Befestigungslasche 31 bis 33 in diesem Ausführungsbeispiel genau eine Durchgangsöffnung 24, 25, 34 vorgesehen.
Der Verbund aus den metallischen Schichten 8, 9 und der Dämpfungsschicht 10 kann somit in geeigneter Weise ausgestaltet werden. Hierbei kann durch einen geeigneten Zuschnitt in einfacher Weise eine Anpassung an unterschiedliche Anschraubbilder erfolgen.
Fig. 7 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Anordnung 1 mit einem Halter 3 und einem Brennstoffverteiler 2 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel. Der Brennstoffverteiler 2 weist eine Außenseite 4 auf, die unter anderem im Verbindungsbereich 20 nicht eben ausgestaltet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Außenseite 40 im Verbindungsbereich 20 in Form eines Segments eines Zylindermantels ausgebildet. Der Haltekörper 5 ist im Verbindungsbereich 20 an die gebogen ausgestaltete Außenseite 40 des Brennstoffverteilers 2 angeformt. Hierdurch wird eine größere Auflagefläche zwischen dem Haltekörper 5 und dem Brennstoffverteiler 2 erzielt. Hierdurch wird auch die Möglichkeit zur Ausgestaltung einer seitlichen Schweißnaht 16 verbessert. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Schweißnaht 16 hierdurch kreislinienförmig ausgestaltet werden, wobei sie über die gesamte Länge eine Verbindung zwischen dem Haltekörper 5 und dem Brennstoffverteiler 2 gewährleistet.
Fig. 8 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Anordnung 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem achten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist die zweite Schicht 9 der Anbaustruktur 4 zugewandt. Ferner ist die zweite Schicht 9 im Bereich des Brennstoffverteilers 2 ausgespart. Ebenso ist auch die Dämpfungsschicht 9 im Bereich des Brennstoffverteilers 2 ausgespart. Die erste Schicht 8 ist durch Schweißnähte 13, 14 mit dem Brennstoffverteiler 2 verbunden.
Die Befestigung hat den Vorteil, dass der Brennstoffverteiler 2 mit der Schicht 8 verbunden ist, die nicht direkt an der Anbaustruktur 4 anliegt. Denn die Schicht 8 ist von der an der Anbaustruktur 4 anliegenden Schicht 9 durch die Dämpfungsschicht 10 getrennt. Somit kann die Schwingungsdämpfung weiter verbessert werden.
Ferner ist das Befestigungsmittel 6 als Bundschraube 6 ausgestaltet. Die Bundschraube umfasst einen Kopf 45, einen Bund 46 und einen Gewindebolzen 47. Der Gewindebolzen ist in die Anbaustruktur 4 eingeschraubt. Durch eine Höhe des Bundes 46 ist die Vorspannung, die auf die Dämpfungsschicht 10 wirkt, begrenzt und definiert vorgegeben. Außerdem liegt der Bund 46 an der Schicht 9 an, die sich an der Anbaustruktur 4 abstützt. Somit kann eine hohe Befestigungskraft bezüglich der Schicht 9 erreicht werden, die deutlich größer sein kann als die Vorspannkraft, die auf die Dämpfungsschicht 10 einwirkt.
Bei einer Abwandlung kann der Bund 46 auch direkt an der Anbaustruktur anliegen. Die Befestigungskraft und die Vorspannkraft, die auf die Dämpfungsschicht 10 einwirkt, sind dann allerdings gleich groß.
Fig. 9 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Anordnung 1 in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem neunten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Halter 3 mit einem als Schraube 6 ausgestalteten Befestigungsmittel 6 an der Anbaustruktur 4 angeschraubt. Hierbei ist eine Stützhülse 48 vorgesehen, die einen definierte Abstand des Kopfes 45 von der Anbaustruktur 4 beim Anschrauben vorgibt. Dadurch sind auch eine Befestigungskraft und somit eine Vorspannung der Dämpfungsschicht 10 vorgegeben.
Ferner liegt die Schicht 9 an der Anbaustruktur 4 an, während die Schicht 10, mit der der Brennstoffverteiler 2 durch eine Schweißnaht 15 verbunden ist, nicht direkt an der Anbaustruktur anliegt. Denn die Schicht 8 liegt nur mittels der Dämpfungsschicht 10 und der Schicht 9 an der Anbaustruktur 4 an. Somit wird eine vorteilhafte Dämpfung erreicht.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt.

Claims

Anordnung (1), insbesondere Brennstoffeinspritzanlage zur Hochdruckeinspritzung bei Brennkraftmaschinen, mit einem Brennstoffverteiler (2) und zumindest einem Halter (3), der zum Befestigen des Brennstoffverteilers (2) an einer Anbaustruktur (4) dient,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Halter (3) einen Haltekörper (5) aufweist, dass der Haltekörper (5) eine erste Schicht (8), die zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, zumindest eine zweite Schicht (9), die zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, und zumindest eine elastisch verformbare Dämpfungsschicht (10) aufweist, dass die elastisch verformbare Dämpfungsschicht (10) zwischen der ersten Schicht (8) und der zweiten Schicht (9) angeordnet ist und dass der Haltekörper (5) mit dem Brennstoffverteiler (2) durch Schweißen verbunden ist, wobei eine dem Brennstoffverteiler (2) zugewandte Außenseite (11) des Haltekörpers (5) zumindest in einem Verbindungsbereich (20) der Schweißverbindung zwischen dem Haltekörper (5) und dem Brennstoffverteiler (2) an der ersten Schicht (8) ausgebildet ist und dass die erste Schicht (8) des Haltekörpers (5) mit dem Brennstoffverteiler (2) durch Schweißen verbunden ist und wobei der Haltekörper (5) ein Verbundblech darstellt.
Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haltekörper (5) mit dem Brennstoffverteiler (2) durch Laserschweißen verbunden ist.
Anordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elastisch verformbare Dämpfungsschicht (10) und die zweite Schicht (9) im Verbindungsbereich (20) ausgespart sind.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Schicht (8) des Haltekörpers (5) als außenliegende erste Schicht (8) ausgestaltet ist.
Anordnung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haltekörper (5) zumindest eine dritte Schicht (21), die zumindest im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff gebildet ist, und zumindest eine weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht (22) aufweist, dass die zweite Schicht (9) des Haltekörpers (5) als innenliegende zweite Schicht (9) ausgestaltet ist und dass die weitere elastisch verformbare Dämpfungsschicht (22) zwischen der innenliegenden zweiten Schicht (9) und der dritten Schicht (21) angeordnet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Haltekörper (5) zumindest näherungsweise streifenförmig ausgestaltet ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Brennstoffverteiler (2) als Brennstoffverteilerleiste (2) ausgestaltet ist, dass der Haltekörper (5) entlang einer Längsachse (30) des Brennstoffverteilers (2) mit dem Brennstoffverteiler (2) verbunden ist und dass an dem Haltekörper (5) Befestigungslaschen (31 - 33) ausgestaltet sind, an denen der Haltekörper (5) an der Anbaustruktur (4) befestigbar ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Brennstoffverteiler (2) zumindest in einem Verbindungsbereich (20) der Schweißverbindung zwischen dem Haltekörper (5) und dem Brennstoffverteiler (2) eine Außenseite (40) aufweist, die nicht eben ausgestaltet ist, und dass der Haltekörper (5) zumindest in dem Verbindungsbereich (20) an die nicht eben ausgestaltete Außenseite (40) des Brennstoffverteilers (2) angeformt ist.
Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die elastisch verformbare Dämpfungsschicht (10, 22) aus einem viskoelastischen Werkstoff gebildet ist.