EP3397850A1 - Komponente einer hydraulischen einrichtung, insbesondere einer brennstoffeinspritzanlage für brennkraftmaschinen - Google Patents

Komponente einer hydraulischen einrichtung, insbesondere einer brennstoffeinspritzanlage für brennkraftmaschinen

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Publication number
EP3397850A1
EP3397850A1 EP16805143.1A EP16805143A EP3397850A1 EP 3397850 A1 EP3397850 A1 EP 3397850A1 EP 16805143 A EP16805143 A EP 16805143A EP 3397850 A1 EP3397850 A1 EP 3397850A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
duplex steel
section
component
connecting element
material based
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16805143.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
John Seifert
Waldemar Nussbaecher
Atanas Dimitrov
Klaus Lang
Andreas Rehwald
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP3397850A1 publication Critical patent/EP3397850A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/80—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8084—Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving welding or soldering
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02M2200/00—Details of fuel-injection apparatus, not otherwise provided for
    • F02M2200/90—Selection of particular materials
    • F02M2200/9053—Metals

Definitions

  • Component of a hydraulic device in particular a fuel injection system for internal combustion engines
  • the invention relates to a component of a hydraulic device, in particular a fluid line of a hydraulic high pressure device and / or a
  • Fuel injection system for internal combustion engines relates to the field of fuel injection systems of motor vehicles, in which there is preferably a direct injection of high-pressure fuel into combustion chambers of an internal combustion engine.
  • a fuel injection system is known.
  • a plurality of components in particular a fuel pump, a fuel rail and injectors are provided, which are interconnected by suitable lines.
  • a line which serves to bridge such paths must then optionally also have bends, creases or the like at suitable locations in order to correspond to the spatial conditions.
  • the component according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that an improved design and mode of operation are made possible.
  • an adaptation to geometric specifications can be achieved in an improved manner For example, by a space or due to required joints are required.
  • the component can be a fluid line which, during operation, leads to a fluid, in particular a liquid fluid.
  • the fluid line may be suitable for a high-pressure device via which a high-pressure fluid is guided during operation.
  • the component may be part of a
  • Fuel injection system for internal combustion engines in particular, in applications in motor vehicles, however, such a component can also be used in another device, for example in a metering device for
  • fluid lines for bridging short and long distances can be realized, with a very flexible adaptation to installation space and installation specifications is possible.
  • suitable holding means in particular retaining clips, may be provided to secure the component. In addition to the mechanical attachment, this can also serve to reduce vibrations.
  • suitable deformations are required or at least advantageous.
  • a simple mounting and dismounting of the fluid line can be advantageous for good adaptability to the internal combustion engine.
  • end or branch closures or connection interfaces may be required.
  • a corresponding adaptation and optionally an integrated or partially integrated design can be made possible.
  • Connection interface are formed.
  • the fluid line can be performed at one or both ends in an advantageous manner ready for connection. This simplifies assembly and also prevents assembly errors. In this way, in particular the tightness of the interface can be ensured in an improved manner.
  • the diameter and the wall thickness can be at least partially reduced at the part to a geometric adaptation to the serving for the interface
  • a austenitic stainless steel which can be used as a material for the component, in particular a fluid line, and interface parts in any case, allows good corrosion resistance compared to, for example, a non-stainless steel, in this regard, a special coating to meet the corrosion resistance of the parts required would.
  • the geometry of the line can not be changed significantly, for example, the rigidity of the line or
  • a special leadership of the fluid line may be required, which can be achieved in this respect by appropriate bending of the fluid line.
  • the bending process or even the production of the fluid line with its interfaces and optionally additional elements, which serve for example for connection, also represent limitations in terms of larger dimensions and wall thicknesses. Specifically, changes, in particular reductions, of a diameter may be required.
  • assembly or connection geometries allow
  • connection partner For example, given at a pump or to a fuel distributor as a connection partner, and possibly also production-related conditions, for example, with respect to mounting tools, such as electric screwdrivers, assembly aids and test equipment, which may be required for example for leak testing, no further increase in cable dimensions.
  • mounting tools such as electric screwdrivers, assembly aids and test equipment, which may be required for example for leak testing, no further increase in cable dimensions.
  • the dimensions or the wall thickness of the fluid line can be at least partially increased. Greater rigidity is usually required as the loads on the fluid conduit increase. For example, the hydraulic load due to an increase in the fluid pressure of the hydraulic system or mechanical loads due to vibrations of excited masses. In particular, an increase in fuel pressure may be desired to improve combustion.
  • the rigidity and the fatigue strength of the fluid line can be improved without increasing their dimensions, making it difficult to produce or reducing the chemical resistance
  • a desired fluid flow per unit time can be realized by using a flexible fluid conduit of small dimensions, wherein the dimensions and the mass or the weight need not be increased.
  • a duplex steel is characterized by a mixed microstructure with austenitic and ferritic components.
  • the crystallographic structure can also be characterized by
  • Additives are influenced.
  • nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), nitrogen (N) and others, such as copper (Cu) can serve as additives, it being possible to influence the crystallographic structure, in particular by nickel.
  • the typical micro structure of a duplex steel provides a basis for the improved material properties.
  • Components of a hydraulic device can be realized.
  • the rigidity and durability of the component can be improved and fatigue reduced.
  • Possible duplex steels on which the base material can be based are steels with the international steel number EN 1.4162, EN 1.4362, EN 1.4662, EN 1.4462, EN 1.4410 and comparable steel types. It should also be understood that such a
  • Duplex steel may optionally be suitably modified, in particular by a variation of the proportion of provided additives and / or the omission of at least one additive and / or the addition of at least one additional additive. Furthermore, it is also possible in principle that the part of the basic body, which is formed from a material based on at least one duplex steel, is additionally coated.
  • the duplex steel is chosen so that no additional
  • Coating is required to meet, for example, the requirements for corrosion resistance.
  • connection in particular end connection, different shapes, geometries or wall thicknesses can be realized without the manufacturability is deteriorated. This allows adjustments to different interfaces.
  • Duplex steel based material advantageously for further developments according to claim 3 and / or claim 4. If a duplex steel is used for the component, then an optimized corrosion resistance can be achieved, which is advantageous for example in a fuel line. In this case, according to the embodiment according to claim 2, it is particularly advantageous that the part of the main body is formed wholly or substantially of one or more duplex steels.
  • the component may be formed entirely of the material based on at least one duplex steel.
  • the main body may be formed entirely of this material.
  • one or more parts of the base body are formed from such a material.
  • the statement that a part of the base body is formed from a material based on at least one duplex steel is to be understood in this case as meaning that this is only a partial development of the
  • Basic body of such a material as well as a complete embodiment of the base body comprises such a material.
  • a development according to claim 4 has the advantage that, for example, at interfaces or a closure in an advantageous manner, a deformation of the body can be performed. In addition to good manufacturability, optimum corrosion resistance can be achieved at the part which is loaded correspondingly for example because of its interface function.
  • a connecting element can be realized, which also has the advantageous properties resulting from the duplex steel to form an interface or the like. This can also fabric and / or positive connections between the
  • the connecting element can be based on at least one duplex steel or also a combination of an austenitic steel-based connecting element and a part of the base body based on at least one duplex steel can be realized.
  • connection partners in the range of connection of duplex steels or of a duplex steel and an austenitic steel are formed, then this can be done via a thermal connection process.
  • a local soldering can be used, which can be made possible in particular by a local inductive heating.
  • Welding can also be advantageously used as a thermal bonding process, which can be carried out in a kiln, for example. In this or another way, a cohesive connection can be realized.
  • forming and / or folding and / or crimping are ways to make a connection by means of a positive connection. Taking into account the particular application, bonding can also be used to make the connection. It is understood that, in principle, a combination of different
  • connection methods can be used.
  • a positive connection as can be achieved by crimping, serve as a preparation stage for a thermal bonding process.
  • a further development according to claim 6 can be realized in a process technically well producible and heavy duty in operation connection.
  • Recess of the connecting element is not necessarily designed cylindrically.
  • a stop or a limit can be specified in particular at one stage of the stepped bore when the part is inserted into the recess of the connecting element to
  • the stepped bore can hereby
  • a pump in particular a high-pressure pump, and a
  • Fuel manifolds are interconnected. Advantageous developments according to claim 10 can be realized particularly well by the material based on at least one duplex steel material.
  • fluid lines can be produced. Also fluid lines with square or another polygonal
  • Cross-section can be configured in a simple manner, which results in a wide range of applications due to the flexible design possibility.
  • Seamless, drawn fluid lines, welded fluid lines with round design and those with and not round configuration of the cross section are advantageous examples that can be produced due to the based on at least one duplex steel material.
  • Configuration of the cross section of the fluid line can also be realized. This geometrical and / or material differences can be realized.
  • different stiffnesses in different radial directions of the cross section may be advantageous in certain applications. This allows, for example, a good flexibility, so low stiffness, and a high
  • Fluid line is designed in a bending direction with a particularly small bending radius and at the same time perpendicular to the bending direction deformations, as they can be excited due to vibration, are reduced by the selected high rigidity.
  • 1 is a designed as a fuel injection system hydraulic device with at least one component according to a possible embodiment in a partial, schematic representation; 2 shows an excerpt, schematic section through a component according to a first embodiment; 3 shows an excerpt, schematic section through a component according to a second embodiment;
  • FIG. 4 shows an excerpt, schematic section through a component according to a third embodiment
  • 5 shows an excerpt, schematic section through a component according to a fourth embodiment
  • 6 shows a partial, schematic section through a component according to a fifth embodiment
  • FIG. 7 shows a cross section of the component shown in FIG. 2 along the section line labeled VII according to a sixth embodiment
  • Fig. 8 shows the cross section shown in Fig. 7 of a component according to a seventh embodiment.
  • Fig. 1 shows a hydraulic device 1 according to a possible embodiment, in which the hydraulic device 1 is designed as a fuel injection system 1, in a partial, schematic representation.
  • the hydraulic device 1 can serve in particular as a high-pressure fuel injection system 1 for internal combustion engines.
  • the hydraulic device 1 is designed as a high-pressure hydraulic device 1.
  • the hydraulic device 1 is generally suitable for other applications.
  • the hydraulic device 1 has a plurality of components 2, 3, 4, a tank 5, a pump 6 embodied here as a high-pressure pump 6 and a plurality of fuel injection valves 7, 8, only the injection valves 7, 8 being shown in the partial representation.
  • the hydraulic device 1 is in this case arranged on an excisable and schematically illustrated internal combustion engine 9.
  • the injection valves 7, 8 are in this case combustion chambers 10, 11 of the
  • the components 2, 3 are formed in this embodiment as fluid lines 2, 3.
  • the fluid lines 2, 3 serve as fuel lines 2, 3.
  • the fuel line 2 is in this case on the one hand on an interface 12 formed as an interface 12 and on the other hand, formed as a connection point 13 interface 13 with the High pressure pump 6 connected.
  • the fluid line 3 is connected, on the one hand, to the high-pressure pump 6 at an interface 14 designed as a connection point 14 and, on the other hand, into the tank 5.
  • the components 2, 3 each have a tubular base body 15, 16.
  • the fuel distributor 4 has a tubular main body 17 and is formed in this embodiment as a fuel distributor strip 4.
  • fuel is sucked from the tank 5 via the fluid line 3 from the high-pressure pump 6 and conveyed under high pressure via the fluid line 2 into the fuel distributor strip 4.
  • the fuel stored in the fuel distributor strip 4 under high pressure can then be injected via the injection valves 7, 8 into the combustion chambers 10, 11.
  • High pressures of the fuel in particular allow for improved injection, which achieves improved combustion and thus improved exhaust gas values.
  • Fuel distributor strip 4 attached.
  • fluid lines can also be provided, which are configured, for example, corresponding to the fluid line 2, in order to connect the injection valves 7, 8 with the fuel distributor strip 4.
  • FIG. 2 shows a partial, schematic section through a component 2 of the hydraulic device 1 shown in FIG. 1 in accordance with a first embodiment
  • Fuel line 2 is formed.
  • the component 2 has the tubular base body 15, a connecting element 20 and a fastening element 21.
  • the interface 13 designed as a connection point 13 can be realized at one end 22 of the tubular base body 15, the interface 13 designed as a connection point 13 can be realized.
  • additional elements 20, 21 are not necessarily provided in modified embodiments, and one or more other elements may be provided at the end 22 or at another location of the tubular base body 15.
  • the fastening element 21 has a recess 24, which is formed at least in sections as a bore 24 with an internal thread 25. In this embodiment, the internal thread 25 allows screwing the
  • the recess 24 has a bevelled base 26, through which a support surface 26 is formed on the fastening element 21.
  • the reason 26 is on one as
  • the connecting element 20 has a recess 29.
  • the recess 29 is
  • the recess 29 is cylindrical, wherein a subsequent to the recess 29 portion 31 is also cylindrical, but formed with a reduced diameter.
  • the part 28 is formed in this embodiment at least in the illustrated section along a straight longitudinal line 32.
  • Fastener 21 are in this case aligned with respect to the straight longitudinal line 32 and also formed in this embodiment rotationally symmetrical with respect to the longitudinal line 32. A likewise with respect to the longitudinal line 32 rotationally symmetrical
  • Gap between the end 22 and the connecting element 20, which initially exists in a manufacturing process is in this embodiment with a
  • the bonding material 33 may be a solder 33 or an adhesive 33.
  • the bonding material 33 may be a solder 33 or an adhesive 33.
  • Connection can also be made by welding, so instead of the
  • connection between the end 22 and the connecting element 20 is designed in this embodiment as a high-pressure-resistant connection.
  • an end face 34 of the connecting element 20 can be used to seal directly or via a suitable sealing means with respect to a counterpart on the
  • the connecting element 20 is then preferably made of a sufficiently hard material with respect to, for example, the copper ring.
  • At least the part 28 and here, for example, a part 28 'of the base body 15 is formed of a duplex steel.
  • Material for the part 28 are also based on a duplex steel, for example, a proportion of another steel or other metals are added to form the material.
  • the part 28 of the main body 15 thus consists of a material based on at least one duplex steel.
  • the aforementioned embodiments apply in a corresponding manner also for the other described embodiments.
  • the part 28 is formed as a connection part 28.
  • the connecting element 20 may also be formed depending on the application and design of a material based on at least one duplex steel. However, it is also possible to use another material, in particular an austenitic steel, for the connecting element 20. The same applies to the
  • the connecting element 20 and / or the fastening element 21 may for example also be made of a non-corrosion-resistant steel or a non-corrosion-resistant material, in which case preferably a suitable corrosion protection layer, ie a coating for preventing corrosion, is provided.
  • a suitable corrosion protection layer ie a coating for preventing corrosion
  • the formation of a non-corrosion-resistant material, in particular steel, is a preferred solution, which is, inter alia, inexpensive.
  • a portion 22 of the part 28, namely the end 22, of the base body 15 is inserted into the recess 29 of the connecting element 20.
  • the connection of occurring transverse forces, which occur radially to the longitudinal line 32 relieved.
  • other embodiments are conceivable in which, for example, by turning or other forming a connection is made.
  • the fastener 21 can be screwed onto a corresponding counterpart to the high-pressure pump 6.
  • the connecting element 20 is pressed against the counterpart. This creates the connection.
  • Connection via the bonding substance 33 or the like is not impaired.
  • the tubular base body 15 has an outer geometry 35, which in this case
  • Embodiment is given as a circular outer geometry 35. Furthermore, the tubular base body 15 with respect to its interior 36 an opening cross-section 37, which in this embodiment as a circular opening cross-section 37th
  • bends 38A to 38G may also be provided, as illustrated in FIG. 1, for example. Such bends 38A to 38G may in this case be formed with suitable curvatures, in particular radii of curvature, and in the limiting case also as bends 38A to 38G. Such bends 38A to 38G are
  • FIG. 3 shows an excerptional schematic section through a component 2 according to a second exemplary embodiment.
  • the tubular body 15 has a portion 40, a to the portion 40th
  • tubular base body 15 in
  • Section 42 has a smaller outer geometry 35, in particular a smaller one
  • Connection element 20 allows. This can be configured in a possible manner, as described for example with reference to FIG. 2. However, the end 22 can be pressed.
  • 4 shows a partial, schematic section through a component 2 according to a third exemplary embodiment.
  • the outer geometry 35 and the opening cross-section 37 in the sections 40 and 42 are predetermined at least substantially coincidentally.
  • a locally changed geometry 41 is realized.
  • Such a locally modified geometry 41 may be designed axially or rotationally symmetrically with respect to the longitudinal line 32.
  • asymmetric versions are also conceivable.
  • a locally modified geometry 41 on the one hand enables the tuning of hydraulic properties in order to dampen, for example, pressure pulsations running along the longitudinal line 32.
  • such locally modified geometries 41 can relate, for example, to the attachment of a sensor, in particular a pressure sensor, or to the connection of an injection valve 7, 8.
  • FIG. 5 shows a partial, schematic section through a component 2 according to a fourth exemplary embodiment.
  • the fourth exemplary embodiment the
  • connection element 20 can be saved.
  • the end 22 of the part 28 of the tubular base body 15 is formed both with an enlarged outer geometry 35 and with an enlarged opening cross-section 37. This makes it possible that the end 22 in a region 43 on the support surface 26 of the
  • Fastening element 21 is supported. Such a configuration is also particularly advantageous in the case of the component 3 shown in FIG. 1. Since the component 3 has an interface 14 only at one end, it is then possible first to open the end 22
  • this embodiment can also be realized in the case of the component 2 shown in FIG. 1 at an interface 12, 13, while at the other
  • Interface 12, 13 an embodiment with a connecting element 20 is realized, as described for example with reference to FIG. 2.
  • an end face 34 ' is formed, in which an opening 44 is provided.
  • FIG. 6 shows a partial, schematic section through a component 2 according to a fifth exemplary embodiment.
  • an end 22 is provided with an enlarged outer geometry 35, as described in a corresponding manner with reference to FIG. 5.
  • the opening 44 is in this embodiment
  • Opening cross-section 37 of the interior 36 is.
  • the opening cross section of the opening 44 may also be less than or equal to the opening cross section 37 of the inner space 36.
  • portions 40, 41, 42 are provided on the tubular base body 15.
  • a wall thickness 45 is described in reference to FIGS. 2 to 5
  • Embodiments along the longitudinal line 32 at least approximately constant or at least to such a limited extent changed that, as shown in Fig. 3, both a variation of the opening cross-section 37 and the outer geometry 35 along the longitudinal line 32 via the sections 40, 41st , 42 is possible.
  • the wall thickness 45 on the sections 40, 41, 42 changed so that the opening cross-section 37 of the interior 36 along the longitudinal line 32 to the end 22 is constant. This means, in particular, that a change in the wall thickness 45 corresponding to the change in the outer geometry 35 results via the section 41.
  • Opening 44 along the longitudinal line 32 does not change. Furthermore, it is understood that other combinations are conceivable, for example, instead of the end 22 with the enlarged outer geometry 35, as shown in FIG. 6, a
  • Connecting element 20 are used, as shown for example with reference to FIG. 2 or 3.
  • FIG. 7 shows a cross section 50 of the component 2 shown in FIG. 2 along the section line labeled VII according to a sixth embodiment.
  • the outer geometry 35 with respect to axes 51, 52 modified from a respect to the longitudinal line 32 rotationally symmetrical configuration.
  • the axes 51, 52 are oriented radially to the longitudinal line 32 in this embodiment, so that they intersect at the longitudinal line 32.
  • the modification is made in this embodiment such that the outer geometry 35 is greater on the axis 51 than on the axis 52.
  • the opening cross-section 37 and / or the outer geometry 35 may be configured at least approximately elliptical.
  • other round configurations of the opening cross-section 37 and / or the outer geometry 35 are also advantageous.
  • a variation of the wall thickness 45 along a circumferential direction 53 is realized.
  • the configuration of the cross-section 50 as shown in FIG. 7, can also refer to a part 28 'of the tubular main body 15, which is arranged, for example, on the bend 38B. Because of the non-symmetrical configuration of the cross-section 50 and / or corresponding variations of the wall thickness 45 different stiffnesses in different radial directions,
  • Fig. 8 shows the cross section 50 of the component 2 shown in Fig. 7 according to a seventh embodiment.
  • a geometry of the cross section 50 which is not rotationally symmetrical with respect to the longitudinal line 32 is realized.
  • the outer geometry 35 and the opening cross-section 37 are based on a rectangular shape, wherein
  • Kantenverrundungen 54, 55 are provided. Furthermore, the wall thickness 45 can be varied in a suitable manner. In this embodiment can also
  • a tubular base body 15, 16, 17 may be formed from a seamless drawn, tubular member 15, 16, 17.
  • the tubular base body 15, 16, 17 are based on a tightly welded sheet metal.
  • a flat plate can be bent according to the desired cross-section 50 and welded tight.
  • a tubular base body 15, 16, 17 may in particular have a round or rectangular cross section 50.

Landscapes

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Abstract

Eine Komponente (2, 3, 4) einer hydraulischen Einrichtung (1), die insbesondere als Fluidleitung einer hydraulischen Hochdruck-Einrichtung und/oder einer Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen dient, umfasst einen rohrförmigen Grundkörper (15, 16, 17). Zumindest ein Teil (28, 28') des Grundkörpers (15, 16, 17) ist aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet. Ferner ist eine hydraulische Einrichtung (1) mit zumindest einer solchen Komponente (2, 3, 4) angegeben.

Description

Beschreibung Titel
Komponente einer hydraulischen Einrichtung, insbesondere einer Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Komponente einer hydraulischen Einrichtung, insbesondere eine Fluidleitung einer hydraulischen Hochdruckeinrichtung und/oder einer
Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen, bei denen vorzugsweise eine direkte Einspritzung von unter hohem Druck stehenden Brennstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine erfolgt. Aus der US 2010/0264231 A1 ist eine Brennstoffeinspritzanlage bekannt. Hierbei sind mehrere Komponenten, insbesondere eine Brennstoffpumpe, ein Brennstoffrail und Einspritzventile vorgesehen, die durch geeignete Leitungen miteinander verbunden sind.
Bei einer Brennstoffeinspritzanlage, wie sie aus der US 2010/0264231 A1 bekannt ist, ist die Führung eines Brennstoffs von einem Tank über eine Pumpe und gegebenenfalls einem
Brennstoffrail zu Einspritzventilen erforderlich. In Bezug auf die jeweiligen
Bauraumvorgaben an der Brennkraftmaschine, insbesondere in einem Motorraum, sind hierbei mehr oder weniger lange Verbindungswege erforderlich. Eine Leitung, die zum Überbrücken solcher Wege dient, muss dann gegebenenfalls an geeigneten Stellen auch Biegungen, Knicke oder dergleichen aufweisen, um den räumlichen Gegebenheiten zu entsprechen.
Offenbarung der Erfindung Die erfindungsgemäße Komponente mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann auf verbesserte Weise eine Anpassung an geometrische Vorgaben erzielt werden, die beispielsweise durch einen Bauraum oder aufgrund benötigter Verbindungsstellen erforderlich sind.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte
Weiterbildungen der im Anspruch 1 angegebenen Komponente möglich.
Bei der Komponente kann es sich insbesondere um eine Fluidleitung handeln, die im Betrieb ein Fluid, insbesondere ein flüssiges Fluid, führt. Speziell kann sich die Fluidleitung für eine Hochdruckeinrichtung eignen, über die im Betrieb ein unter hohem Druck stehendes Fluid geführt wird. Speziell kann die Komponente Teil einer
Brennstoffeinspritzanlage für Brennkraftmaschinen sein. Insbesondere bei Anwendungen bei Kraftfahrzeugen kann solch eine Komponente allerdings auch bei einer anderen Einrichtung zum Einsatz kommen, beispielsweise bei einer Dosiereinrichtung zum
Zumessen eines Fluids, das beispielsweise zum Verbessern von Abgaswerten,
insbesondere durch eine Abgasnachbehandlung, dienen kann.
In vorteilhafter Weise können insbesondere Fluidleitungen zum Überbrücken von kurzen und langen Wegen realisiert werden, wobei eine sehr flexible Anpassung an Bauraum- und Installationsvorgaben möglich ist. Beispielsweise können geeignete Haltemittel, insbesondere Halteklammern, vorgesehen sein, um die Komponente zu befestigen. Neben der mechanischen Befestigung kann dies auch zur Verringerung von Vibrationen dienen. Für die Anbindung an solche Halteklammern, die insbesondere bei langen Fluidleitungen in der Regel erforderlich sind, sind gegebenenfalls geeignete Verformungen erforderlich oder zumindest vorteilhaft. Beispielsweise kann eine einfache Montierbar- und Demontierbarkeit der Fluidleitung für eine gute Anpassbarkeit an die Brennkraftmaschine vorteilhaft sein.
Außerdem können End- oder Abzweigungsverschlüsse oder Verbindungsschnittstellen erforderlich sein. Hierbei kann eine entsprechende Anpassung und gegebenenfalls eine integrierte oder teilintegrierte Ausgestaltung ermöglicht werden. Beispielsweise kann eine Fluidleitung an ihren beiden Enden im Hinblick auf eine abdichtende
Verbindungsschnittstelle ausgeformt werden. Hierbei kann die Fluidleitung an einem oder beiden Enden in vorteilhafter Weise anschlussfertig ausgeführt werden. Dies vereinfacht die Montage und verhindert zudem Montagefehler. Hierdurch kann insbesondere die Dichtheit der Schnittstelle in verbesserter Weise gewährleistet werden.
Zum ganz oder teilweise integralen Ausformen einer Schnittstelle können insbesondere ein Durchmesser und eine Wandstärke des Grundkörpers in dem Teil reduziert werden, um die Ausformung zu ermöglichen. Falls zur Ausgestaltung der Schnittstelle ein beispielsweise durch Löten, Schweißen, Kleben oder Krimpen mit einem Verbindungselement
verbundenes Teil des rohrförmigen Grundkörpers zum Einsatz kommt, können der Durchmesser und die Wandstärke zumindest abschnittsweise an dem Teil reduziert werden, um eine geometrische Anpassung an das für die Schnittstelle dienende
Verbindungselement und/oder andere weitere Elemente zu ermöglichen.
Ein rostfreier austenitischer Stahl, der als Werkstoff für die Komponente, insbesondere eine Fluidleitung, und Schnittstellenteile jedenfalls teilweise zum Einsatz kommen kann, ermöglicht eine gute Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu beispielsweise einem nicht rostfreiem Stahl, bei dem diesbezüglich eine Spezialbeschichtung zum Erfüllen der Korrosionsbeständigkeit der Teile erforderlich wäre.
Aufgrund des begrenzten Bauraums an der Brennkraftmaschine und der benötigten Leitungslänge kann im gegebenen Anwendungsfall die Geometrie der Leitung nicht wesentlich geändert werden, um beispielsweise die Steifigkeit der Leitung oder die
Steifigkeit an einer Schnittstelle zu verbessern. Beispielsweise kann in Bezug auf die Brennkraftmaschine und deren Anbauteile und weitere im Motorraum untergebrachte Komponenten eine spezielle Führung der Fluidleitung erforderlich sein, die diesbezüglich durch entsprechendes Biegen der Fluidleitung erzielt werden kann. Der Biegeprozess oder selbst die Herstellung der Fluidleitung mit ihren Schnittstellen und gegebenenfalls zusätzlichen Elementen, die beispielsweise zum Verbinden dienen, stellen außerdem Einschränkungen hinsichtlich größerer Abmessungen und Wandstärken dar. Speziell können Änderungen, insbesondere Verringerungen, eines Durchmessers erforderlich sein. Manchmal erlauben vorgegebene Montage- oder Verbindungsgeometrien, die
beispielsweise an einer Pumpe oder an einem Brennstoffverteiler als Verbindungspartner vorgegeben sind, und gegebenenfalls auch produktionsbedingte Rahmenbedingungen, beispielsweise in Bezug auf Montagewerkzeuge, wie elektrische Schraubendreher, Montagehilfsmittel und Prüfeinrichtungen, die beispielsweise zur Dichtheitsprüfung erforderlich sein können, keine weitere Zunahme der Leitungsabmessungen.
Um die statische und dynamische Steifigkeit der Fluidleitung zu erhöhen, können die Abmessungen oder die Wandstärke der Fluidleitung zumindest teilweise erhöht werden. Eine höhere Steifigkeit ist in der Regel erforderlich, wenn die auf die Fluidleitung einwirkenden Belastungen ansteigen. Beispielsweise die hydraulische Belastung aufgrund eines Anstiegs des Fluiddrucks des hydraulischen Systems oder mechanische Belastungen aufgrund von Schwingungen angeregter Massen. Insbesondere kann ein Anstieg des Brennstoffdruckes gewünscht sein, um eine Verbrennung zu verbessern. Durch den Einsatz des auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoffs können die Steifigkeit und die Ermüdungsfestigkeit der Fluidleitung verbessert werden, ohne deren Abmessungen zu erhöhen, die Herstellbarkeit zu erschweren oder die chemische
Beständigkeit zu verschlechtern. Insbesondere kann ein gewünschter Fluiddurchfluss pro Zeiteinheit realisiert werden, indem eine biegsame Fluidleitung mit kleinen Abmessungen genutzt wird, wobei die Abmessungen und die Masse beziehungsweise das Gewicht nicht vergrößert werden müssen.
Ein Duplexstahl zeichnet sich durch eine gemischte Mikrostruktur mit austenitischen und ferritischen Anteilen aus. Die kristallografische Struktur kann hierbei auch durch
Zusatzstoffe beeinflusst werden. Beispielsweise können Nickel (Ni), Chrom (Cr), Molibdän (Mo), Stickstoff (N) und andere, wie Kupfer (Cu), als Zusatzstoffe dienen, wobei insbesondere durch Nickel eine Beeinflussung der kristallografischen Struktur möglich ist. Die typische Mirkostruktur eines Duplexstahls stellt eine Grundlage für die verbesserten Materialeigenschaften dar.
Es versteht sich, dass die anhand der Fluidleitung genannten Vorteile und mögliche Ausgestaltungen und Weiterbildungen in entsprechender Weise auch bei anderen
Komponenten einer hydraulischen Einrichtung realisierbar sind. Insbesondere können die Steifigkeit und die Haltbarkeit der Komponente verbessert und eine Ermüdung verringert werden.
Mögliche Duplexstähle, auf denen der Werkstoff für den Grundkörper basieren kann, stellen Stähle mit der internationalen Stahlnummer EN 1.4162, EN 1 .4362, EN 1.4662, EN 1.4462, EN 1.4410 und vergleichbare Stahlarten dar. Hierbei versteht es sich auch, dass solch ein
Duplexstahl gegebenenfalls geeignet modifiziert werden kann, insbesondere durch eine Variation des Anteils vorgesehener Zusatzstoffe und/oder das Weglassen zumindest eines Zusatzstoffs und/oder die Hinzufügung zumindest eines zusätzlichen Zusatzstoffes. Ferner ist es prinzipiell auch möglich, dass der Teil des Grundkörpers, der aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, zusätzlich beschichtet ist.
Vorzugsweise ist der Duplexstahl allerdings so gewählt, dass keine zusätzliche
Beschichtung erforderlich ist, um beispielsweise die Anforderungen im Hinblick auf eine Korrosionsbeständigkeit zu erfüllen. Zur Realisierung eines Verschlusses, insbesondere Endverschlusses, oder eines
Anschlusses, insbesondere Endanschlusses, können unterschiedliche Formen, Geometrien oder Wandstärken realisiert werden, ohne dass die Herstellbarkeit verschlechtert wird. Hierdurch werden Anpassungen an unterschiedliche Schnittstellen ermöglicht. Somit eignet sich die Ausgestaltung des Teils des Grundkörpers aus dem aus zumindest einem
Duplexstahl basierenden Werkstoff in vorteilhafter Weise für Weiterbildungen gemäß Anspruch 3 und/oder Anspruch 4. Wenn ein Duplexstahl für die Komponente zum Einsatz kommt, dann kann eine optimierte Korrosionsbeständigkeit erzielt werden, die beispielsweise bei einer Kraftstoffleitung vorteilhaft ist. Hierbei ist es gemäß der Weiterbildung nach Anspruch 2 insbesondere vorteilhaft, dass das Teil des Grundkörpers ganz oder im Wesentlichen aus einem oder mehreren Duplexstählen gebildet ist.
Die Komponente kann vollständig aus dem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff ausgebildet sein. Speziell kann hierbei der Grundkörper vollständig aus diesem Werkstoff gebildet sein. Es ist allerdings auch möglich, dass ein oder mehrere Teile des Grundkörpers aus solch einem Werkstoff gebildet sind. Die Angabe, dass ein Teil des Grundkörpers aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, ist hierbei so zu verstehen, dass dies sowohl eine nur teilweise Ausbildung des
Grundkörpers aus solch einem Werkstoff als auch eine vollständige Ausbildung des Grundkörpers aus solch einem Werkstoff umfasst. Eine Weiterbildung nach Anspruch 4 hat den Vorteil, dass beispielsweise an Schnittstellen oder einem Verschluss in vorteilhafter Weise eine Verformung des Grundkörpers durchgeführt werden kann. Neben einer guten Herstellbarkeit kann hierbei eine optimale Korrosionsbeständigkeit an dem beispielsweise aufgrund seiner Schnittstellenfunktion entsprechend belasteten Teil erzielt werden.
Bei einer der im Anspruch 5 angegebenen Weiterbildungen kann ein Verbindungselement realisiert werden, das zur Ausbildung einer Schnittstelle oder dergleichen ebenfalls die vorteilhaften Eigenschaften, die sich aus dem Duplexstahl ergeben, aufweist. Hierbei können außerdem stoff- und/oder formschlüssige Verbindungen zwischen dem
Grundkörper und dem Verbindungselement realisiert werden. Beispiele für solche stoff- und/oder formschlüssigen Verbindungen, die besonders vorteilhaft sind, sind ebenfalls im Anspruch 5 angegeben. Bei einer im Anspruch 8 genannten möglichen Weiterbildung kann das Verbindungselement auf zumindest einem Duplexstahl basieren oder auch eine Kombination eines auf austenitischem Stahl basierenden Verbindungselement und einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Teil des Grundkörpers realisiert werden.
Wenn abgedichtete Verbindungen zwischen Verbindungspartnern, die im Bereich der Verbindung aus Duplexstählen oder aus einem Duplexstahl und einem austenitischen Stahl gebildet sind, ausgestaltet werden, dann kann dies über einen thermischen Verbindungsprozess erfolgen. Beispielsweise kann ein lokales Löten zum Einsatz kommen, das insbesondere durch ein lokales induktives Heizen ermöglicht werden kann. Auch ein Schweißen kann in vorteilhafter Weise als thermischer Verbindungsprozess zum Einsatz kommen, was beispielsweise in einem Brennofen durchgeführt werden kann. Auf diese oder andere Weise kann eine stoffschlüssige Verbindung realisiert werden. Aber auch Umformen und/oder Umschlagen und/oder Krimpen stellen Möglichkeiten dar, um im Wege einer formschlüssigen Verbindung eine Verbindung auszugestalten. Unter Berücksichtigung des jeweiligen Anwendungsfalls kann auch ein Kleben zum Herstellen der Verbindung dienen. Es versteht sich, dass prinzipiell auch eine Kombination unterschiedlicher
Verbindungsmethoden zum Einsatz kommen kann. Insbesondere kann eine formschlüssige Verbindung, wie sie durch Krimpen erzielbar ist, als Vorbereitungsstufe für einen thermischen Verbindungsprozess dienen. Bei einer Weiterbildung nach Anspruch 6 kann in vorteilhafter Weise eine prozesstechnisch gut herstellbare und im Betrieb hochbelastbare Verbindung realisiert werden. Die
Aussparung des Verbindungselements ist hierbei nicht notwendigerweise zylinderförmig ausgestaltet. Bei einer zusätzlichen Weiterbildung nach Anspruch 7 kann insbesondere an einer Stufe der Stufenbohrung ein Anschlag oder eine Begrenzung vorgegeben werden, wenn das Teil in die Aussparung des Verbindungselements eingefügt wird, um
anschließend die Verbindung herzustellen. Die Stufenbohrung kann hierbei
axialsymmetrisch ausgestaltet sein. Allerdings sind auch andere Ausgestaltungen, insbesondere verdrehsichere Ausgestaltungen, denkbar. Ferner ist durch eine
Weiterbildung nach Anspruch 9 eine vorteilhafte Ausgestaltung möglich, die sich
insbesondere für als Verbindungsleitungen ausgebildete Fluidleitungen eignet, wenn diese an beiden Enden in sich entsprechender Weise ausgestaltet sind. Dadurch können beispielsweise eine Pumpe, insbesondere eine Hochdruckpumpe, und ein
Brennstoffverteiler miteinander verbunden werden. Vorteilhafte Weiterbildungen nach Anspruch 10 lassen sich gerade durch den auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff besonders gut realisieren.
Insbesondere können nicht nur runde, insbesondere kreisförmige, Fluidleitungen hergestellt werden. Auch Fluidleitungen mit quadratischem oder einem anderen mehreckigen
Querschnitt, können auf einfache Weise ausgestaltet werden, wodurch sich ein großer Anwendungsbereich aufgrund der flexiblen Ausgestaltungsmöglichkeit ergibt.
Aufgrund der guten Formbarkeit des Duplexstahls können die Herstellung der Fluidleitung, ein Biegen oder ähnliches Verformen der Fluidleitung, lokal erforderliche beziehungsweise gewünschte Geometrieänderungen oder ähnliches prozessökonomisch realisiert werden. Dies gilt, wie bereits genannt, auch für andere Komponenten. Anwendungsbeispiele sind eine Reduzierung des Durchmessers für Verbindungsschnittstellen oder andere
Schnittstellen von kleiner Geometrie, wobei die Reduzierung des Durchmessers
insbesondere stetig oder an einer Stufe erfolgen kann.
Nahtfreie, gezogene Fluidleitungen, geschweißte Fluidleitungen mit runder Ausgestaltung und solche mit sowie mit nicht runder Ausgestaltung des Querschnitts sind vorteilhafte Beispiele, die aufgrund des auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoffs hergestellt werden können.
Eine im jeweiligen Anwendungsfall gegebenenfalls vorteilhafte, nicht symmetrische
Ausgestaltung des Querschnitts der Fluidleitung kann ebenfalls realisiert werden. Hierbei können geometrische und/oder werkstoffmäßige Unterschiede realisiert werden.
Beispielsweise können unterschiedliche Steifigkeiten in verschiedenen Radialrichtungen des Querschnitts in bestimmten Anwendungsfällen von Vorteil sein. Dadurch können beispielsweise eine gute Biegbarkeit, also eine geringe Steifigkeit, und eine hohe
Belastbarkeit, also eine hohe Steifigkeit, die in verschiedenen radialen Richtungen vorgegeben sind, erzielt werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, dass eine
Fluidleitung in einer Biegerichtung mit einem besonders kleinen Biegeradius ausgestaltet ist und gleichzeitig senkrecht zu der Biegerichtung Verformungen, wie sie aufgrund von Vibrationen angeregt werden können, durch die gewählte hohe Steifigkeit reduziert sind.
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 zeigen:
Fig. 1 eine als Brennstoffeinspritzanlage ausgebildete hydraulische Einrichtung mit zumindest einer Komponente entsprechend einer möglichen Ausgestaltung in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung; Fig. 2 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente entsprechend einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 3 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel; Fig. 6 einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel;
Fig. 7 einen Querschnitt der in Fig. 2 gezeigten Komponente entlang der mit VII bezeichneten Schnittlinie entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel und
Fig. 8 den in Fig. 7 gezeigten Querschnitt einer Komponente entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine hydraulische Einrichtung 1 entsprechend einer möglichen Ausgestaltung, bei der die hydraulische Einrichtung 1 als Brennstoffeinspritzanlage 1 ausgestaltet ist, in einer auszugsweisen, schematischen Darstellung. Die hydraulische Einrichtung 1 kann insbesondere als Hochdruck-Brennstoffeinspritzanlage 1 für Brennkraftmaschinen dienen. Bei einem weiteren vorteilhaften Anwendungsfall ist die hydraulische Einrichtung 1 als hydraulische Hochdruck-Einrichtung 1 ausgebildet. Die hydraulische Einrichtung 1 eignet sich generell auch für andere Anwendungsfälle. Die hydraulische Einrichtung 1 weist mehrere Komponenten 2, 3, 4, einen Tank 5, eine hier als Hochdruckpumpe 6 ausgebildete Pumpe 6 und mehrere Brennstoffeinspritzventile 7, 8 auf, wobei in der auszugsweisen Darstellung nur die Einspritzventile 7, 8 dargestellt sind. Die hydraulische Einrichtung 1 ist hierbei an einer auszugsweisen und schematisch dargestellten Brennkraftmaschine 9 angeordnet. Die Einspritzventile 7, 8 sind hierbei Brennkammern 10, 11 der
Brennkraftmaschine 9 zugeordnet. Die Komponenten 2, 3 sind bei dieser Ausführungsform als Fluidleitungen 2, 3 ausgebildet. Hierbei dienen die Fluidleitungen 2, 3 als Brennstoffleitungen 2, 3. Die Brennstoffleitung 2 ist hierbei einerseits an einer als Verbindungsstelle 12 ausgebildeten Schnittstelle 12 und andererseits an einer als Verbindungsstelle 13 ausgebildeten Schnittstelle 13 mit der Hochdruckpumpe 6 verbunden. Die Fluidleitung 3 ist einerseits an einer als Verbindungsstelle 14 ausgebildeten Schnittstelle 14 mit der Hochdruckpumpe 6 verbunden und andererseits in den Tank 5 geführt. Die Komponenten 2, 3 weisen jeweils einen rohrförmigen Grundkörper 15, 16 auf. Der Brennstoffverteiler 4 weist einen rohrförmigen Grundkörper 17 auf und ist in diesem Ausführungsbeispiel als Brennstoffverteilerleiste 4 ausgebildet. Im Betrieb wird Brennstoff aus dem Tank 5 über die Fluidleitung 3 von der Hochdruckpumpe 6 angesaugt und unter hohem Druck über die Fluidleitung 2 in die Brennstoffverteilerleiste 4 gefördert. Der in der Brennstoffverteilerleiste 4 unter hohem Druck bevorratete Brennstoff kann dann über die Einspritzventile 7, 8 in die Brennkammern 10, 11 eingespritzt werden. Hohe Drücke des Brennstoffs ermöglichen hierbei insbesondere eine verbesserte Einspritzung, die eine verbesserte Verbrennung und damit verbesserte Abgaswerte erreicht.
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Einspritzventile 7, 8 ohne zusätzliche
Fluidleitungen, also beispielsweise über Tassen oder dergleichen, an der
Brennstoffverteilerleiste 4 befestigt. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung können allerdings auch Fluidleitungen vorgesehen sein, die beispielsweise entsprechend der Fluidleitung 2 ausgestaltet sind, um die Einspritzventile 7, 8 mit der Brennstoffverteilerleiste 4 zu verbinden.
Fig. 2 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente 2 der in Fig. 1 dargestellten hydraulischen Einrichtung 1 entsprechend einem ersten
Ausführungsbeispiel, wobei die Komponente 2 als Fluidleitung 2, insbesondere
Brennstoffleitung 2, ausgebildet ist. In dieser und in den folgenden Figuren wird die
Ausgestaltung einer Komponente am Beispiel der Komponente 2 beschrieben. Es versteht sich, dass die Komponente 3 in entsprechender Weise ausgebildet sein kann. Ferner kann die beschriebene Ausgestaltung in einer entsprechend abgewandelten Form auch bei anderen Komponenten mit einem rohrförmigen Grundkörper, wie der Komponente 4 mit dem rohrförmigen Grundkörper 17, zumindest in Teilen zum Einsatz kommen.
Die Komponente 2 weist den rohrförmigen Grundkörper 15, ein Verbindungselement 20 und ein Befestigungselement 21 auf. Hierdurch lässt sich an einem Ende 22 des rohrförmigen Grundkörpers 15 die als Verbindungsstelle 13 ausgebildete Schnittstelle 13 realisieren. Solche zusätzlichen Elemente 20, 21 sind bei abgewandelten Ausgestaltungen jedoch nicht notwendigerweise vorgesehen und es können auch ein oder mehrere andere Elemente an dem Ende 22 oder an einer anderen Stelle des rohrförmigen Grundkörpers 15 vorgesehen sein. Das Befestigungselement 21 weist eine Ausnehmung 24 auf, die zumindest abschnittsweise als Bohrung 24 mit einem Innengewinde 25 ausgebildet ist. In diesem Ausführungsbeispiel ermöglicht das Innengewinde 25 ein Anschrauben des
Befestigungselements 21 an die Hochdruckpumpe 6.
Die Ausnehmung 24 weist einen angeschrägten Grund 26 auf, durch den eine Stützfläche 26 an dem Befestigungselement 21 ausgebildet ist. Der Grund 26 ist an einer als
Durchgangsbohrung 27 ausgebildeten Durchgangsöffnung 27 geöffnet. Hierbei erstreckt sich ein Teil 28 des rohrförmigen Grundkörpers 15 durch die Durchgangsöffnung 27 in die Ausnehmung 24. Hierbei besteht außerdem eine Wirkverbindung zwischen dem
Grundkörper 15 und der Stützfläche 26 am Befestigungselement 21 über das
Verbindungselement 20.
Das Verbindungselement 20 weist eine Aussparung 29 auf. Die Aussparung 29 ist
Bestandteil einer Stufenbohrung 30. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aussparung 29 zylinderförmig ausgebildet, wobei ein sich an die Aussparung 29 anschließender Abschnitt 31 ebenfalls zylinderförmig, aber mit einem verringerten Durchmesser ausgebildet ist. Das Teil 28 ist in diesem Ausführungsbeispiel zumindest in dem dargestellten Ausschnitt entlang einer geraden Längslinie 32 ausgebildet. Das Verbindungselement 20 und das
Befestigungselement 21 sind hierbei bezüglich der geraden Längslinie 32 ausgerichtet und zudem in diesem Ausführungsbeispiel rotationssymmetrisch bezüglich der Längslinie 32 ausgeformt. Ein ebenfalls bezüglich der Längslinie 32 rotationssymmetrischer
Zwischenraum zwischen dem Ende 22 und dem Verbindungselement 20, der bei einem Herstellungsprozess zunächst besteht, ist in diesem Ausführungsbeispiel mit einem
Verbindungsstoff 33 gefüllt. Bei dem Verbindungsstoff 33 kann es sich um ein Lötmittel 33 oder einen Klebstoff 33 handeln. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann die
Verbindung auch durch Schweißen hergestellt werden, so dass sich anstelle des
Verbindungsstoffes 33 eine Schweißnaht 33 ergibt. Ferner sind weitere Abwandlungen denkbar, bei denen eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung realisiert ist.
Beispielsweise kann durch Krimpen, Umschlagen oder Umformen eine formschlüssige
Verbindung hergestellt werden.
Die Verbindung zwischen dem Ende 22 und dem Verbindungselement 20 ist in diesem Ausführungsbeispiel als hochdruckfeste Verbindung ausgeführt. Dadurch kann eine Stirnseite 34 des Verbindungselements 20 genutzt werden, um direkt oder über ein geeignetes Dichtmittel eine Abdichtung bezüglich einem Gegenstück an der
Hochdruckpumpe 6 zu erzielen. Hierbei sind zahlreiche Abwandlungen denkbar.
Beispielsweise kann an der Stirnseite 34 auch eine umlaufende Schneidkante ausgestaltet sein, um beispielsweise eine Kupferringdichtung auszuformen. In solch einem Fall ist dann das Verbindungselement 20 vorzugsweise aus einem ausreichend harten Werkstoff in Bezug auf beispielsweise den Kupferring ausgebildet. Zumindest das Teil 28 und hier beispielsweise auch ein Teil 28' des Grundkörpers 15 ist aus einem Duplexstahl gebildet. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der
Werkstoff für das Teil 28 auch auf einem Duplexstahl basieren, wobei beispielsweise ein Anteil eines anderen Stahls oder andere Metalle hinzugefügt sind, um den Werkstoff zu bilden.
Im Allgemeinen besteht das Teil 28 des Grundkörpers 15 somit aus einem Werkstoff, der auf zumindest einem Duplexstahl basiert. Die genannten Ausführungsmöglichkeiten gelten in entsprechender Weise auch für die anderen beschriebenen Ausführungsbeispiele. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Teil 28 als Anschlussteil 28 ausgebildet. Hierbei ergibt sich eine besonders gute Verbindbarkeit mit dem Verbindungselement 20. Das Verbindungselement 20 kann je nach Anwendungsfall und Ausgestaltung ebenfalls aus einem Werkstoff gebildet sein, der auf zumindest einem Duplexstahl basiert. Es kann allerdings auch ein anderer Werkstoff, insbesondere ein austenitischer Stahl, für das Verbindungselement 20 zum Einsatz kommen. Entsprechendes gilt für das
Befestigungselement 21. Das Verbindungselement 20 und/oder das Befestigungselement 21 können beispielsweise auch aus einem nicht korrosionsbeständigen Stahl oder einem nicht korrosionsbeständigen Material hergestellt werden, wobei dann vorzugsweise eine geeignete Korrosionsschutzschicht, also eine Beschichtung zum Verhindern von Korrosion, vorgesehen ist. Speziell für das Befestigungselement 21 ist die Ausbildung aus einem nicht korrosionsbeständigen Material, insbesondere Stahl, eine bevorzugte Lösung, die unter anderem kostengünstig ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Abschnitt 22 des Teils 28, nämlich das Ende 22, des Grundkörpers 15 in die Aussparung 29 des Verbindungselements 20 eingefügt. Hierdurch ergibt sich eine hohe mechanische Festigkeit. Dies wird zum einen durch die großflächige Ausgestaltung des Verbindungsstoffes 33 an seinen beiden Grenzflächen zum Ende 22 und zum Verbindungselement 20 oder durch entsprechend großflächige Ausführungen einer Schweißverbindung oder dergleichen erzielt. Zum anderen wird die Verbindung von auftretenden Querkräften, die radial zu der Längslinie 32 auftreten, entlastet. Hierdurch sind auch andere Ausführungen denkbar, bei denen zum Beispiel durch Umschlagen oder anderes Umformen eine Verbindung hergestellt ist. Bei der Montage der Komponente 2 an die Hochdruckpumpe 6 kann das Befestigungselement 21 auf ein entsprechendes Gegenstück an der Hochdruckpumpe 6 aufgeschraubt werden. Dabei wird das Verbindungselement 20 gegen das Gegenstück gepresst. Dadurch kommt die Verbindung zustande. Auf den rohrförmigen Grundkörper 15 entlang der Längslinie 32 wirkende Zugkräfte werden über den Verbindungsstoff 33 oder dergleichen und das Verbindungselement 20 auf entsprechende Weise am
Befestigungselement 21 abgestützt. Ein zusätzlicher mechanischer Schutz beim Auftreten von externen Querkräften besteht außerdem durch die Durchgangsöffnung 27, die bei einer entsprechend engen Ausführung eine radiale Abstützung des Teils 28 ermöglicht. Selbst unerwünschte Verbiegungen des rohrförmigen Grundkörpers 15 können dann zumindest im Wesentlichen nur außerhalb des Befestigungselements 21 auftreten, so dass die
Verbindung über den Verbindungsstoff 33 oder dergleichen nicht beeinträchtigt wird.
Der rohrförmige Grundkörper 15 weist eine Außengeometrie 35 auf, die in diesem
Ausführungsbeispiel als kreisförmige Außengeometrie 35 vorgegeben ist. Ferner weist der rohrförmige Grundkörper 15 bezüglich seines Innenraums 36 einen Öffnungsquerschnitt 37 auf, der in diesem Ausführungsbeispiel als kreisförmiger Öffnungsquerschnitt 37
vorgegeben ist. Zumindest in dem in der Fig. 2 dargestellten Abschnitt ist der Innenraum 36 zylinderförmig ausgebildet. Jedoch können auch Biegungen 38A bis 38G vorgesehen sein, wie es in der Fig. 1 beispielsweise illustriert ist. Solche Biegungen 38A bis 38G können hierbei mit geeigneten Krümmungen, insbesondere Krümmungsradien, und im Grenzfall auch als Knicke 38A bis 38G ausgebildet sein. Solche Biegungen 38A bis 38G sind
Beispiele für mögliche Verformungen 38A bis 38G des rohrförmigen Grundkörpers 15 entlang seiner Längslinie 32.
Fig. 3 zeigt einen auszugsweisen schematischen Schnitt durch eine Komponente 2 entsprechend einem zweiten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel weist der rohrförmige Grundkörper 15 einen Abschnitt 40, einen sich an den Abschnitt 40
anschließenden Abschnitt 41 und einen sich an den Abschnitt 41 anschließenden und zu dem Ende 22 führenden Abschnitt 42 auf. Hierbei weist der rohrförmige Grundkörper 15 im
Abschnitt 42 eine kleinere Außengeometrie 35, insbesondere einen kleineren
Außendurchmesser 35, und einen kleineren Öffnungsquerschnitt 37, insbesondere einen kleineren Innendurchmesser 37, als im Abschnitt 40 auf. Im Abschnitt 41 erfolgt ein gleichmäßiger Übergang von der Geometrie im Abschnitt 40 zu der Geometrie im Abschnitt 42 entlang der Längslinie 32. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann am Abschnitt 41 auch eine Stufe 41 vorgesehen sein. Bei dieser Ausgestaltung kann über einen großen Abschnitt 40 ein großer Öffnungsquerschnitt 37 erzielt werden, so dass eine ausreichend geringe Drosselwirkung realisiert ist. Dadurch ergibt sich eine verbesserte Fluidführung. Zugleich wird eine vorteilhafte Verbindbarkeit zwischen dem Ende 22 und dem
Verbindungselement 20 ermöglicht. Diese kann in einer möglichen Weise ausgestaltet werden, wie es zum Beispiel anhand der Fig. 2 beschrieben ist. Allerdings kann das Ende 22 eingepresst werden. Fig. 4 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente 2 entsprechend einem dritten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind die Außengeometrie 35 und der Öffnungsquerschnitt 37 in den Abschnitten 40 und 42 zumindest im Wesentlichen übereinstimmend vorgegeben. Am Abschnitt 41 ist hingegen eine lokal veränderte Geometrie 41 realisiert. Eine solche lokal veränderte Geometrie 41 kann bezüglich der Längslinie 32 axial- oder rotationssymmetrisch ausgeführt sein. Es sind allerdings auch asymmetrische Ausführungen denkbar. Eine lokal veränderte Geometrie 41 ermöglicht zum einen die Abstimmung hydraulischer Eigenschaften, um beispielsweise entlang der Längslinie 32 laufende Druckpulsationen zu dämpfen. Bei einer anderen Ausgestaltung, wie sie beispielsweise bei der als Brennstoffverteilerleiste 4 realisierten Komponente 4 sinnvoll ist, können solche lokal veränderten Geometrien 41 beispielsweise auch das Anbringen eines Sensors, insbesondere eines Drucksensors, oder den Anschluss eines Einspritzventils 7, 8 betreffen.
Fig. 5 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente 2 entsprechend einem vierten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel kann das
Verbindungselement 20 eingespart werden. Hierfür wird das Ende 22 des Teils 28 des rohrförmigen Grundkörpers 15 sowohl mit einer vergrößerten Außengeometrie 35 als auch mit einem vergrößerten Öffnungsquerschnitt 37 ausgebildet. Hierdurch wird ermöglicht, dass sich das Ende 22 in einem Bereich 43 an der Stützfläche 26 des
Befestigungselements 21 abstützt. Besonders vorteilhaft ist solch eine Ausgestaltung auch bei der in der Fig. 1 dargestellten Komponente 3. Da die Komponente 3 nur an einem Ende eine Schnittstelle 14 aufweist, besteht dann die Möglichkeit, zuerst das Ende 22
auszuformen und dann das Befestigungselement 21 auf den rohrförmigen Grundkörper 15 zu fügen. Entsprechend kann diese Ausgestaltung auch bei der in der Fig. 1 gezeigten Komponente 2 an einer Schnittstelle 12, 13 realisiert sein, während an der anderen
Schnittstelle 12, 13 eine Ausführung mit einem Verbindungselement 20 realisiert ist, wie es beispielsweise anhand der Fig. 2 beschrieben ist. Außerdem ist an dem Ende 22 aufgrund der vergrößerten Außengeometrie 35 eine Stirnseite 34' ausgebildet, in der eine Öffnung 44 vorgesehen ist.
Fig. 6 zeigt einen auszugsweisen, schematischen Schnitt durch eine Komponente 2 entsprechend einem fünften Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Ende 22 mit einer vergrößerten Außengeometrie 35 vorgesehen, wie es in entsprechender Weise anhand der Fig. 5 beschrieben ist. Außerdem ist die Öffnung 44 in diesem
Ausführungsbeispiel mit einem Öffnungsquerschnitt ausgeführt, der größer als der
Öffnungsquerschnitt 37 des Innenraums 36 ist. Hierdurch ist eine hydraulische Abstimmung möglich. Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Öffnungsquerschnitt der Öffnung 44 auch kleiner oder gleich groß wie der Öffnungsquerschnitt 37 des Innenraums 36 sein.
Zusätzlich sind an dem rohrförmigen Grundkörper 15 Abschnitte 40, 41 , 42 vorgesehen. Eine Wandstärke 45 ist bei den anhand der Fig. 2 bis 5 beschriebenen
Ausführungsbeispielen entlang der Längslinie 32 zumindest näherungsweise konstant oder zumindest in einem so begrenzten Ausmaß verändert, dass, wie es in der Fig. 3 dargestellt ist, sowohl eine Variation des Öffnungsquerschnitts 37 als auch der Außengeometrie 35 entlang der Längslinie 32 über die Abschnitte 40, 41 , 42 ermöglicht ist.
Im Unterschied dazu ist bei dem anhand der Fig. 6 beschriebenen fünften
Ausführungsbeispiel die Wandstärke 45 über die Abschnitte 40, 41 , 42 so verändert, dass der Öffnungsquerschnitt 37 des Innenraums 36 entlang der Längslinie 32 bis zu dem Ende 22 hin konstant ist. Dies bedeutet insbesondere, dass sich über den Abschnitt 41 eine Änderung der Wandstärke 45 entsprechend der Änderung der Außengeometrie 35 ergibt.
Am Ende 22 ist dann der Öffnungsquerschnitt 37 vergrößert.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung ist es auch möglich, dass am Ende 22 ebenfalls eine Variation der Wandstärke 45 realisiert ist, die insbesondere so ausfallen kann, dass sich der Öffnungsquerschnitt 37 des Innenraums 36 gegebenenfalls einschließlich der
Öffnung 44 entlang der Längslinie 32 nicht ändert. Ferner versteht es sich, dass auch andere Kombinationen denkbar sind, beispielsweise kann anstelle des Endes 22 mit der vergrößerten Außengeometrie 35, wie sie in der Fig. 6 dargestellt ist, ein
Verbindungselement 20 zum Einsatz kommen, wie es beispielsweise anhand der Fig. 2 oder 3 dargestellt ist.
Fig. 7 zeigt einen Querschnitt 50 der in Fig. 2 gezeigten Komponente 2 entlang der mit VII bezeichneten Schnittlinie entsprechend einem sechsten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird die Außengeometrie 35 bezüglich Achsen 51 , 52 von einer bezüglich der Längslinie 32 rotationssymmetrischen Ausgestaltung abgewandelt. Hierbei sind die Achsen 51 , 52 in diesem Ausführungsbeispiel radial zu der Längslinie 32 orientiert, so dass sich diese an der Längslinie 32 schneiden. Ferner ist in diesem
Ausführungsbeispiel zwischen den Achsen 51 , 52 ein rechter Winkel vorgegeben. Die Abwandlung erfolgt in diesem Ausführungsbeispiel derart, dass die Außengeometrie 35 an der Achse 51 größer als an der Achse 52 ist. Insbesondere können der Öffnungsquerschnitt 37 und/oder die Außengeometrie 35 zumindest näherungsweise ellipsenförmig ausgestaltet sein. Vorteilhaft sind aber auch andere runde Ausgestaltungen des Öffnungsquerschnitts 37 und/oder der Außengeometrie 35.
Ferner wird in diesem Ausführungsbeispiel eine Variation der Wandstärke 45 entlang einer Umfangsrichtung 53 realisiert. Die Ausgestaltung des Querschnitts 50, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, kann sich auch auf ein Teil 28' des rohrförmigen Grundkörpers 15 beziehen, das beispielsweise an der Biegung 38B angeordnet ist. Denn durch die nicht symmetrische Ausgestaltung des Querschnitts 50 und/oder entsprechende Variationen der Wandstärke 45 werden unterschiedliche Steifigkeiten in unterschiedlichen radialen Richtungen,
insbesondere an den Achsen 51 , 52, erzielt, was ein Biegen erleichtert und zugleich eine hohe Steifigkeit senkrecht zu der Biegung ermöglicht.
Fig. 8 zeigt den in Fig. 7 gezeigten Querschnitt 50 der Komponente 2 entsprechend einem siebten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel wird wie bei dem anhand der Fig. 7 beschriebenen Ausführungsbeispiel eine bezüglich der Längslinie 32 nicht rotationssymmetrische Geometrie des Querschnitts 50 realisiert. Hierbei basieren die Außengeometrie 35 und der Öffnungsquerschnitt 37 auf einer Rechteckform, wobei
Kantenverrundungen 54, 55 vorgesehen sind. Ferner kann auch die Wandstärke 45 in geeigneter weise variiert werden. Bei dieser Ausgestaltung können ebenfalls
unterschiedliche Steifigkeiten in unterschiedlichen Richtungen, insbesondere entlang der Achsen 51 , 52, vorgegeben werden.
Somit können gerade dadurch, dass zumindest ein Teil 28, 28' des Grundkörpers 15 aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, was den Fall einschließt, dass der gesamte Grundkörper 15 aus dem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, vorteilhafte Geometrien der Komponente 2 und in entsprechender Weise der Komponenten 3, 4 realisiert werden, wobei zugleich eine vorteilhafte Herstellbarkeit sowie vorteilhafte chemische und mechanische Eigenschaften realisierbar sind. Ein rohrförmiger Grundkörper 15, 16, 17 kann aus einem nahtlos gezogenen, rohrförmigen Bauteil 15, 16, 17 ausgeformt sein. Alternativ kann der rohrförmige Grundkörper 15, 16, 17 auf einem dichtverschweißten Blech basieren. Hierfür kann beispielsweise ein ebenes Blech entsprechend dem gewünschten Querschnitt 50 gebogen und dichtverschweißt werden. Ein rohrförmiger Grundkörper 15, 16, 17 kann insbesondere einen runden oder rechteckigen Querschnitt 50 aufweisen.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Komponente (2, 3, 4) einer hydraulischen Einrichtung (1), insbesondere Fluidleitung einer hydraulischen Hochdruckeinrichtung (1) und/oder einer Brennstoffeinspritzanlage (1) für Brennkraftmaschinen (9), mit einem rohrförmigen Grundkörper (15, 16, 17),
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil (28, 28') des Grundkörpers (15, 16, 17) aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist.
2. Komponente nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil (28, 28') des Grundkörpers (15) zumindest im Wesentlichen aus zumindest einem Duplexstahl gebildet ist.
3. Komponente nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil (28) des Grundkörpers (15, 16,17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, als Anschlussteil (28) oder
Verschlussteil ausgebildet ist.
4. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest ein Teil (28) des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, an einem Ende (22) des
rohrförmigen Grundkörpers (15) ausgebildet ist.
5. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Verbindungselement (20) vorgesehen ist, das mit dem Teil (28) des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, verbunden ist, und/oder
dass ein Verbindungselement (20) vorgesehen ist, das mit dem Teil (28) des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, durch Löten und/oder durch Schweißen und/oder durch formschlüssiges Umformen und/oder Umschlagen und/oder durch Kleben verbunden ist.
6. Komponente nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungselement (20) eine Aussparung (29) aufweist, in die zumindest ein Abschnitt (22) des Teils (28) des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, eingefügt ist.
7. Komponente nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungselement (20) eine Stufenbohrung (30) aufweist, die die Aussparung (29) des Verbindungselements (20) umfasst.
8. Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Verbindungselement (20) aus einem auf zumindest einem Duplexstahl oder einem austenitischen Stahl basierenden Werkstoff gebildet ist.
9. Komponente nach einem der Ansprüche 5 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Befestigungselement (21) vorgesehen ist und dass das Verbindungselement (20) entlang einer Längslinie (32) eines Innenraums (36) eines Teils (28) des rohrförmigen Grundkörpers (15, 16, 17), das mit dem Verbindungselement (20) verbunden ist, an dem Befestigungselement (21) abstützbar ist.
10. Komponente nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Teil (28, 28') des rohrförmigen Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, mit einem sich lokal ändernden Querschnitt (50) und/oder einem sich entlang einer Längslinie (32) eines Innenraums (36) des rohrförmigen Grundkörpers (15, 16, 17) öffnenden
Öffnungsquerschnitt (37) und/oder einer sich entlang einer Längslinie (32) eines
Innenraums (36) des rohrförmigen Grundkörpers (15, 16, 17) ändernden Außengeometrie (35) ausgebildet ist und/oder dass das Teil (28, 28') des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, zumindest abschnittsweise eine runde Außengeometrie (35) und/oder zumindest abschnittsweise eine mehreckige Außengeometrie (35) aufweist und/oder zumindest abschnittsweise einen Innenraum (36) mit einem runden Öffnungsquerschnitt (37) und/oder zumindest abschnittsweise einen Innenraum (36) mit einem mehreckigen Öffnungsquerschnitt (37) aufweist und/oder
dass das Teil (28, 28') des Grundkörpers (15, 16, 17), das aus einem auf zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, zumindest abschnittsweise entlang einer Längslinie (32) eines Innenraums (36) des rohrförmigen Grundkörpers (15, 16, 17) gebogen ausgestaltet ist und/oder
dass das Teil (28, 28') des Grundkörpers (15, 16, 17), das einem auf einem zumindest einem Duplexstahl basierenden Werkstoff gebildet ist, an einem Ende (22) zumindest eine vergrößerte Außengeometrie (35) aufweist und dass das Ende (22) an einem Bereich (43) der vergrößerten Außengeometrie (35) an einer Stützfläche (26) eines
Befestigungselements (21) abgestützt ist und/oder
dass der rohrförmige Grundkörper (15, 16, 17) aus einem nahtlos gezogenen, rohrförmigen Bauteil (15, 16, 17) ausgeformt ist oder dass der rohrförmige Grundkörper (15, 16, 17) auf einem dichtverschweißten Blech basiert und/oder
dass der rohrförmige Grundkörper (15, 16, 17) einen runden oder rechteckigen Querschnitt (50) aufweist.
1 1. Hydraulische Einrichtung (1), insbesondere Hochdruck-Einrichtung (1) oder
Brennstoffeinspritzanlage (1), mit zumindest einer Komponente (2, 3, 4) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
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