WO2004063557A1 - Anschlussstutzen für hochdruckverschraubungen - Google Patents

Anschlussstutzen für hochdruckverschraubungen Download PDF

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WO2004063557A1
WO2004063557A1 PCT/DE2003/003327 DE0303327W WO2004063557A1 WO 2004063557 A1 WO2004063557 A1 WO 2004063557A1 DE 0303327 W DE0303327 W DE 0303327W WO 2004063557 A1 WO2004063557 A1 WO 2004063557A1
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pressure
line
injection device
fuel injection
sealing seat
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PCT/DE2003/003327
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English (en)
French (fr)
Inventor
Laslo Roza
Henning Kreschel
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet

Definitions

  • the invention relates to a connection piece for high-pressure injection lines with an inner cone for fuel injection in combustion engines.
  • the obligations Hochscherlei ⁇ delivering fuel to the fuel injectors and comprises a thick-walled ges, usually seamless drawn precision steel tube whose ends are provided with conical nipples.
  • DIN ISO 2974 is a standard that mainly serves to interchangeable connecting pieces for high-pressure injection lines.
  • the disadvantage of the connecting piece for high pressure injection lines with a 60 ° inner cone according to DIN ISO 2974 is that the tightness of the screw connection between the connecting piece and the high pressure line is no longer guaranteed at very high internal pressures. Depending on the material used and the parameters set during assembly, leaks between the nozzle and the high-pressure line can occur at pressures of around 1350 bar. Since it is to be expected with future injection processes that the components of the injection system and thus also the screw connections will be exposed to a further increasing operating pressure, remedial action is necessary here.
  • a high-pressure fuel accumulator is known from DE 196 40 480 AI. This is used in a fuel injection system for an electric motor.
  • the high-pressure fuel reservoir is supplied with high-pressure fuel by a high-pressure pump and has connections designed as connecting pieces. From the connecting piece One connecting hole opens eccentrically to the axis of a tubular body.
  • the tubular body is produced by forging and has forged connection pieces and fastening elements by forging.
  • the solution according to the invention provides that the cone angle at the sealing seat is increased to a range between 65 ° and 90 °.
  • the change in the cone angle results in a more favorable distribution of the axial preload force applied via the tightening torque and the resulting radial force component.
  • the pressure resistance of a high-pressure screw connection can thus be increased considerably without the need for additional sealing elements.
  • a further increase in the cone angle causes a corresponding decrease in the radial forces on the sealing seat. This increases the radial expansion of the sealing cone under pressure. A secure seal is no longer guaranteed.
  • the screwed components are the screw connection of the high-pressure connector of the high-pressure fuel accumulator (common rail), in the case of pump-nozzle systems the screw connection between the fuel injector and the high-pressure pump, as well as screw connections of the line heads of the connecting lines to the fuel injectors, union nuts and inserts intermediate sleeves.
  • the surface pressure can be increased by approx. 15%, as a result of which the tightness of the screw connection between the screwed components can be increased considerably.
  • the optimization of the cone angle and the associated increase in the surface pressure on the sealing seat means that larger manufacturing tolerances are permissible at lower pressures and therefore less stringent requirements must be placed on the manufacture of the connecting piece and the cable cone.
  • the invention also has an advantageous effect on the assembly of the high-pressure screw connection, since the enlargement of the cone angle and the pivotability of the line head simplify the insertion of the line head into the connecting piece. This effect leads to cost savings in both manual and automated assembly.
  • FIG. 1 connecting piece for high-pressure injection lines with a 60 ° inner cone according to the prior art
  • Figure 2 forces at the sealing seat
  • FIG 3 shows a section through the connecting piece designed according to the invention for a high-pressure injection line with an inner cone in the range from 65 ° to 90 °.
  • FIG. 1 shows a connecting piece for high-pressure injection lines with a 60 ° inner cone in accordance with the prior art (in accordance with DIN ISO 2974).
  • DIN ISO 2974 is a standard that mainly serves to interchangeable connecting pieces for high-pressure injection lines.
  • FIG. 1 shows a high-pressure line connection 8 which has a thread 9 designed as an external thread.
  • the high-pressure line connection 8 with an external thread 9 is traversed by a bore, the axis of symmetry of which is identified by reference number 16.
  • the bore ends in a cone seat 14 which has a cone angle ⁇ of 60 °.
  • FIG. 2 shows the forces on a cone which occur when a line cone 13 touches a cone seat 14.
  • a radial component F R results from the axial preload force F v applied via the tightening torque.
  • the contact force F ⁇ acting perpendicularly on the conical seat 14 and the radial force F R are dependent on the force acting in the axial direction Preload F v . From the composition of the forces on the cone it follows that with a
  • FIG. 3 shows a section through a connecting piece 1 designed according to the invention for a high-pressure injection line with an inner cone, which is formed in a cone angle range between 65 ° to 90 °.
  • a connecting piece 1 is part of a high-pressure accumulator 2 and has a thread 9 on its outside.
  • the pressure is generated within the high-pressure accumulator 2 by a high-pressure pump, not shown, which pumps the fuel under high pressure into the high-pressure accumulator 2.
  • the high-pressure accumulator is connected with short high-pressure lines to the individual fuel injectors for supplying the combustion chambers of a combustion engine.
  • a line head 11 of a high pressure line has a diameter 25; its lateral surface is identified by reference number 24.
  • the high-pressure accumulator 2 shown in section in FIG. 3 comprises a tubular body made of steel which extends perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 3 and is provided with connections for the fuel supply and the fuel discharge.
  • the individual connections, both for the fuel supply and for the fuel discharge at the high-pressure accumulator 2, are designed as connection pieces 1. Starting from each connection piece 1, a bore 15 extends eccentrically to the axis of symmetry 3 of the tubular body of the high-pressure accumulator 2. The eccentrically extending bore 15 merges tangentially into the cavity 4 of the high-pressure accumulator 2 at an outlet point 17.
  • the eccentricity between an axis of symmetry 16 of the bore 15 and the axis of symmetry 3 of the high-pressure accumulator 2 is characterized by ⁇ .
  • the cavity 4 is delimited by an inner wall 5, the tubular body of the high-pressure fuel accumulator 2 having a sufficient material thickness which can withstand the high pressures which occur in the injection system during operation of the internal combustion engine.
  • the lateral surface of the tubular body of the high-pressure accumulator 2 is identified by reference number 6.
  • the seal between the line head 11 and the high-pressure line connection 8 on the connecting piece 1 of the high-pressure accumulator 2 is achieved by pressing metallic surfaces, which is produced when a fastening element 10, which can be designed as a line nut, for example, is tightened.
  • the pressure is dependent on the tightening torque in which the fastening element 10, which is preferably designed as a line belt, is acted upon.
  • the tightening torque acting on the fastening element 10 generates a contact pressure between a sealing seat 23 on the upper side of the high-pressure line connection 8 and a line cone 13 of the line head 11.
  • the sealing seat 23 on the upper side of the high-pressure line connection 8 of the connecting piece 1 has a seat diameter, which is identified in the illustration according to FIG. 3 with reference number 18.
  • the force flow that occurs when tightening the fastening element 10 takes place via an overlap 21 formed on the fastening element 10 and an approximately conical shoulder 22 formed on the line cone 13 of the line head 11.
  • the line cone 13 becomes Line head 11 placed in the sealing seat 23 on the top of the high-pressure line connection 8 and seals it.
  • an opening 19 delimited by the overlap 21 is formed in the fastening element 11 in the upper region.
  • the opening 19 has a diameter 26 which is larger than the diameter 25 of a lateral surface 24 of the line head 11.
  • the fastening element 10 has a rounded outlet 20 formed on the inside of the opening 19.
  • the tilting angle of the line head 11 is designated by ⁇ in the illustration according to FIG. 3 and can assume values between 0 ° and 2.5 °, the tilting angle ⁇ lying between the axis of symmetry 12 of the line head 11 and the axis of symmetry 16 of the bore 15.
  • the maximum tilt angle to compensate for tolerances and to facilitate assembly can be around 5 °.
  • the high-pressure line connection 8 is made in the region of the sealing seat for connecting a line head 11 of a high-pressure injection line in a cone angle ⁇ , which is between 75 ° and 85 °.
  • a further increase in the cone angle ⁇ would cause a decrease in the radial force F R at the sealing seat 23 in the upper region of the high-pressure line connection 8. This would mean that a secure seal would no longer be guaranteed with an operating pressure load of a screw connection having a larger cone angle ⁇ than 85 °.
  • the high-pressure-resistant screw connection proposed according to the invention can be used in all draining line screw connections, be it fuel lines in gasoline and diesel fuel injection systems in internal combustion engines, be it brake lines, or hydraulic lines for use in industry or mobile hydraulics.

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftstoffeinspritzeinrichtung zur Kraftstoffversorgung von Brennräumen einer Verbrennungskraftmaschine, wobei als Hochdruckeinspritzleitungen ausgebildete Kraftstoffleitungen mittels Leitungsköpfen (11) an Hochdruckleitungsanschlüssen (8) anschliessbar sind. Die Hochdruckleitungsanschlüsse (8) weisen Anschlussstutzen (1) auf, deren Kegelwinkel α an einem Dichtsitz (23) in einem Bereich zwischen 65° und 90° liegt.

Description

Anschlussstutzen für Hochdruckverschraubungen
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft einen Anschlussstutzen für Hochdruckeinspritzleitungen mit Innenkegel für die Kraftstoffeinspritzung bei Verbrermungskratoiaschinen. Die Hochdrucklei¬ tungen befördern den Kraftstoff zu den Kraftstoffinjektoren und umfassen ein dickwandi- ges, meist nahtlos gezogenes Präzisionsstahlrohr, dessen Enden mit konischen Nippeln versehen sind.
Stand der Technik
Stand der Technik ist ein Anschlussstutzen für Hochdruckeinspritzleitungen mit 60° Innenkegel, so wie er in DIN ISO 2974 beschrieben wird. DIN ISO 2974 ist eine Maßnorm, die vorwiegend der Austauschbarkeit der Anschlussstutzen für Hochdruckeinspritzleitungen dient.
Bei dem Anschlussstutzen für Hochdruckeinspritzleitungen mit 60° Innenkegel nach DIN ISO 2974 besteht der Nachteil, dass bei sehr hohen Innendrücken die Dichtheit der Ver- schraubung zwischen Stutzen und Hochdruckleitung nicht mehr gewährleistet ist. Abhängig vom eingesetzten Material und den bei der Montage eingestellten Parametern können Undichtheiten zwischen Stutzen und Hochdruckleitung bereits bei Drücken von etwa 1350 bar auftreten. Da bei zukünftigen Einspritzverfahren zu erwarten ist, dass die Komponenten der Einspritzanlage und damit auch die Verschraubungen einem weiter steigenden Betriebsdruck ausgesetzt sein werden, ist hier Abhilfe erforderlich.
Aus DE 196 40 480 AI ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher bekannt. Dieser wird bei einem Kraftstoffeinspritzsystem für eine Brenrkrafrmaschine eingesetzt. Der Kraftstoffhochdruckspeicher wird von einer Hochdruckpumpe mit Kraftstoffhochdruck versorgt und weist als Anschlussstutzen ausgebildete Anschlüsse auf. Von den Anschlussstutzen aus mündet je eine Verbindungsbohrung exzentrisch zur Achse eines rohrartigen Körpers in diesen ein. Der rohrartige Körper wird auf dem Wege des Schmiedens hergestellt und weist durch Schmieden angeformte Anschlussstutzen und Befestigungselemente auf.
DE 199 37 946 Cl offenbart einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Bremikraftmaschinen. Bei dem vorgeschlagenen Kraftstoffhochdruckspeicher wird die hydraulische Verbindung zwischen Anschlussstutzen und Speicherraum durch mehrere Verbindungsbohrungen dargestellt. Aufgrund dessen verringern sich die Belastungsspitzen im Bereich der von Verschneidungen von Verwindungsbohrungen und Spei- cherraum, so dass die Druckbelastbarkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers aufgrund der abgesenkten Belastungsspitzen des Materials erhöht werden kann.
Darstellung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Lösung sieht vor, dass der Kegelwinkel am Dichtsitz auf einen Bereich zwischen 65° und 90° vergrößert wird. Die Veränderung des Kegelwinkels bewirkt eine günstigere Verteilung der über das Anzugsmoment aufgebrachten axialen Vorspannkraft und der daraus resultierenden radialen Kraftkomponente. Damit kann die Druckfe- stigkeit einer Hochdruckverschraubung erheblich gesteigert werden, ohne dass zusätzliche Dichtelemente erforderlich sind.
Die Sicherheit kann hierbei erhöht werden, wenn die verschraubten Teile mit identischer und hoher Festigkeit eingesetzt werden.
Es hat sich herausgestellt, dass ein Kegelwinkel von 80° optimal ist für die Umsetzung des Anzugsmomentes der Hochdruck-Leitungsverschraubung in einen entsprechenden Kontaktdruck am Dichtsitz des Leitungskopfes mit dem Anschlussstutzen. Durch den hohen Kontaktdruck wird eine hohe Dichtigkeit auch bei starken dynamischen Beanspruchungen erzielt.
Eine weitere Vergrößerung des Kegelwinkels bewirkt eine entsprechende Abnahme der radialen Kräfte am Dichtsitz. Damit nimmt die radiale Aufweitung des Dichtkegels bei Druckbelastung stark zu. Eine sichere Abdichtung ist nicht mehr gewährleistet. Ab einem Druck von p = 1.000 bar sollen alle verschraubten Komponenten aus einem Werkstoff mit einer Zugfestigkeit R,,, > = 800 N/mm2 hergestellt werden. Bei den verschraubten Komponenten handelt es sich um die Verschraubung des Hochdruckstutzens des Kraftstoffhochdruckspeichers (Common Rail), bei Pumpe-Düse-Systemen um die Verschraubung zwischen Kraftstoffinjektor und der Hochdruckpumpe sowie um Verschrau- bungen der Leitungsköpfe der Verbindungsleitungen an den Kraftstofϊinjektoren, um Überwurfmuttern und eingesetzte Zwischenhülsen. Damit lässt sich bei einem heute üblicherweise verwendeten Kegelwinkel von etwa 60° und einem optimalen Kegelwinkel von etwa 80° die Flächenpressung um ca. 15 % erhöhen, wodurch die Dichtheit der Verschraubung zwischen den verschraubten Komponenten erheblich erhöht werden kann.
Gleichzeitig bedeutet die Optimierung des Kegelwinkels und die damit einhergehende Steigerung der Flächenpressung am Dichtsitz, dass bei geringeren Drücken größere Ferti- gungstoleranzen zulässig sind und damit weniger strenge Anforderungen an die Herstellung des Anschlussstutzens und des Leitungskegels gestellt werden müssen.
Unter Bezugnahme auf den bisherigen Stand der Technik wirkt sich die Erfindung außerdem vorteilhaft auf die Montage der Hochdruckverschraubung aus, da die Vergrößerung des Kegelwinkels und die Schwenkbarkeit des Leitungskopfes das Einführen des Leitungskopfes in den Anschlussstutzen vereinfacht. Dieser Effekt fuhrt sowohl bei der manuellen als auch bei der automatisierten Montage zu Kosteneinsparungen.
Zeichnungen
Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend eingehender beschrieben:
Es zeigt:
Figur 1 Anschlussstutzen für Hochdruck-Einspritzleitungen mit 60° Innenkegel gemäß des Standes der Technik, Figur 2 Kräfte am Dichtsitz und
Figur 3 Schnitt durch den erfindungsgemäß ausgebildeten Anschlussstutzen für eine Hochdruck-Einspritzleitung mit einem Innenkegel im Bereich 65° bis 90°.
Ausfuhrungsvarianten
In Figur 1 ist ein Anschlussstutzen für Hochdruck-Einspritzleitungen mit 60° Innenkegel gemäß des Standes der Technik (nach DIN ISO 2974) dargestellt. DIN ISO 2974 ist eine Maßnorm, die vorwiegend der Austauschbarkeit der Anschlussstutzen für Hochdruckeinspritzleitungen dient.
Figur 1 ist ein Hochdruckleitungsanschluss 8 entnehmbar, der ein als Außengewinde ausgebildetes Gewinde 9 aufweist. Der Hochdruckleitungsanschluss 8 mit Außengewinde 9 ist von einer Bohrung durchzogen, deren Symmetrieachse mit Bezugszeichen 16 gekennzeichnet ist. Die Bohrung läuft in einem Kegelsitz 14 aus, der einen Kegelwinkel α von 60° aufweist.
Figur 2 zeigt die Kräfte an einem Kegel, die dann auftreten, wenn ein Leitungskegel 13 einen Kegelsitz 14 berührt. Beim Fügen eines Rail-Konus' und einer Kalotte eines Leitungskopfes ergibt sich theoretisch ein Linienkontakt zwischen diesen miteinander zu verschraubenden Komponenten. Aufgrund von Abplattungen, die sich im Kontaktbereich der miteinander zu verschraubenden Komponenten einstellen, etwa bei Steigerung des Anzugsdrehmomentes, stellt sich in der Praxis stets ein flächiger Kontakt ein. Die Breite der sich einstellenden Abflachung während des Verschraubungsvorganges zwischen einem Rail-Konus und einer Kalotte eines Leitungskopfes, beispielsweise eines Leitungskopfes einer Hochdruckleitung, nimmt aufgrund der plastischen Deformation der miteinander zu verschraubenden Komponenten während des Verschraubens aufgrund des Fließens des Materials zu. Aus der über das Anzugsmoment aufgebrachten axialen Vorspannkraft Fv resultiert eine radiale Komponente FR. Die senkrecht auf den Kegelsitz 14 wirkende Kontaktkraft Fκ und die radiale Kraft FR sind abhängig von der in axiale Richtung wirkenden Vorspannkraft Fv. Aus der Zusammensetzung der Kräfte am Kegel folgt, dass mit einer
Vergrößerung des Kegelwinkels α eine Abnahme der radialen Kraft FR verbunden ist.
Figur 3 zeigt einen Schnitt durch einen erfindungsgemäß ausgebildeten Anschlussstutzen 1 für eine Hochdruck-Einspritzleitung mit einem Innenkegel, der in einem Kegelwinkelbe- reich zwischen 65° bis 90° ausgebildet ist.
Ein Anschlussstutzen 1 ist Teil eines Hochdruckspeichers 2 und umfasst an seiner Außenseite ein Gewinde 9. Die Druckerzeugung innerhalb des Hochdruckspeichers 2 erfolgt durch eine nicht näher dargestellte Hochdruckpumpe, die den unter hohem Druck stehenden Kraftstoff in den Hochdruckspeicher 2 fördert. Der Hochdruckspeicher ist mit kurzen Hochdruckleitungen mit den einzelnen Kraftstoffinjektoren zur Versorgung der Brennräume einer Verbrermungslαaftmaschine verbunden. Ein Leitungskopf 11 einer Hochdruckleitung weist einen Durchmesser 25 auf; seine Mantelfläche ist mit Bezugszeichen 24 identifiziert.
Der in Figur 3 im Schnitt dargestellte Hochdruckspeicher 2 umfasst einen in Figur 3 sich senkrecht zur Zeichenebene erstreckenden rohrartigen Körper aus Stahl, der mit Anschlüssen für die Kraftstoffzufuhr und die Kraftstoffabfuhr versehen ist. Die einzelnen Anschlüs- se, sowohl für die Kraftstoffzufuhr als auch für die Kraftstoffabfuhr am Hochdruckspeicher 2 sind als Anschlussstutzen 1 ausgebildet. Ausgehend von einem jeden Anschlussstutzen 1 verläuft eine Bohrung 15 exzentrisch zur Symmetrieachse 3 des rohrartigen Körpers des Hochdruckspeichers 2. Die exzentrisch verlaufende Bohrung 15 geht an einer Mündungsstelle 17 tangential in den Hohlraum 4 des Hochdruckspeichers 2 über. Die Exzentrizität zwischen einer Symmetrieachse 16 der Bohrung 15 und der Symmetrieachse 3 des Hochdruckspeichers 2 ist durch ε gekennzeichnet. Der Hohlraum 4 wird durch eine Innenwandung 5 begrenzt, wobei der rohrartige Körper des Kraftstoffhochdruckspeichers 2 eine ausreichende Materialstärke aufweist, welche den im Betrieb der Verbrennungslαraftmaschine in der Einspritzanlage auftretenden hohen Drücken gewachsen ist. Die Mantelfläche des rohrartigen Körpers des Hochdruckspeichers 2 ist mit Bezugszeichen 6 gekennzeichnet. Die Abdichtung zwischen dem Leitungskopf 11 und dem Hochdruckleitungsanschluss 8 am Anschlussstutzen 1 des Hochdruckspeichers 2 erfolgt durch die Pressung metallischer Flächen, die sich beim Anziehen eines als Leitungsmutter beispielsweise ausbildbaren Befestigungselementes 10 einstellt. Die Pressung ist abhängig von dem Anzugsdrehmoment, in dem das vorzugsweise als Leitungsmurter ausgebildete Befestigungselement 10 beaufschlagt wird. Das auf das Befestigungselement 10 einwirkende Anzugsdrehmoment erzeugt zwischen einem Dichtsitz 23 an der Oberseite des Hochdruckleitungsanschlusses 8 und einem Leitungskegel 13 des Leitungskopfes 11 einen Kontaktdruck. Der Dichtsitz 23 an der Oberseite des Hochdruckleitungsanschlusses 8 des Anschlussstutzens 1 weist einen Sitzdurchmesser auf, der in der Darstellung gemäß Figur 3 mit Bezugszeichen 18 gekennzeichnet ist. Der sich einstellende Kraftfluss beim Anziehen des Befestigungselementes 10 erfolgt über einen am Befestigungselement 10 ausgebildeten Übergriff 21 und eine am Leitungskegel 13 des Leitungskopfes 11 ausgebildete, etwa konisch verlaufende Schulter 22. Bei der Beaufschlagung des Befestigungselementes 10 mit einem entsprechend hohen Anzugsdrehmoment wird der Leitungskegel 13 des Leitungskopfes 11 in den Dichtsitz 23 an der Oberseite des Hochdruckleitungsanschlusses 8 gestellt und dichtet diesen ab.
Um eine Schwenkbarkeit des Leitungskopfes 11 relativ zum Dichtsitz 23 an der Oberseite des Hochdruckleitungsanschlusses 8 zu gewährleisten, ist im Befestigungselement 11 im oberen Bereich eine vom Übergriff 21 begrenzte Öffnung 19 ausgebildet. Die Öffnung 19 weist einen Durchmesser 26 auf, der größer bemessen ist als der Durchmesser 25 einer Mantelfläche 24 des Leitungskopfes 11. Ferner weist das Befestigungselement 10 einen an der Innenseite der Öffnung 19 ausgebildeten gerundeten Auslauf 20 auf. Der Kippwinkel des Leitungskopfes 11 ist in der Darstellung gemäß Figur 3 mit ß bezeichnet und kann Werte zwischen 0° und 2,5° annehmen, wobei der Kippwinkel ß zwischen der Symmetrieachsen 12 des Leitungskopfes 11 und der Symmetrieachse 16 der Bohrung 15 liegt. Der maximale Kippwinkel zum Ausgleich von Toleranzen und zur Erleichterung der Montage kann etwa 5° annehmen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung wird der Hochdruckleitungsanschluss 8 im Bereich des Dichtsitzes zum Anschluss eines Leitungskopfes 11 einer Hochdruck-Einspritzleitung in einen Kegelwinkel α ausgeführt, der zwischen 75° und 85° liegt. Als Optimum zur Herbeiführung einer hochdruckdichten Lei- tungsverschraubung und der Herbeiführung eines entsprechenden Kontaktdruckes im Betrieb am Dichtsitz 23 zwischen dem Leitungskopf 11 und dem Hochdruckleitungsanschluss 8 hat sich ein Kegelwinkel α von = 80° erwiesen. Bei einem Kegelwinkel von = 80° lässt sich gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Kegelwinkel von α = 60° bei unterschiedlichen Vorspannkräften - je nach Hochdruckbeaufschlagung der zu verschraubenden Komponenten - im Betrieb eine Kontaktdrucksteigerung von ca. 25% erzielen.
Eine weitergehende Vergrößerung des Kegelwinkels α würde eine Abnahme der Radial- kraft FR am Dichtsitz 23 im oberen Bereich des Hochdruckleitungsanschlusses 8 bewirken. Damit wäre bei einer Betriebsdruckbelastung einer einen größeren Kegelwinkel α als 85° aufweisenden Verschraubung eine sichere Abdichtung nicht mehr gewährleistet.
Die erfindungsgemäß vorgeschlagene hochdruckfeste Verschraubung lässt sich bei allen drackführenden Leitungsverschraubungen, seien es Kraftstoffleitungen bei Benzin- und Dieselkraftstoff-Emspritzanlagen bei Verbrennungskraftmaschinen, seien es Bremsleitungen, seien es bei Hydraulikleitungen zur Anwendung in der Industrie oder Mobilhydraulik einsetzen.
Bezugszeichenliste
1 Anschlussstutzen für Hochdruck-Einspritzleitung
2 Hochdruckspeicher 3 Symmetrieachse Hochdruckspeicher 2
4 Hohlraum
5 Innenwandung
6 Mantelfläche
7 Wandung 8 Hochdruckleitungsanschluss
9 Gewinde
10 Befestigungselement (vorzugsweise Leitungsmutter)
11 Leitungskopf
12 Symmetrieachse Leitungskopf 13 Leitungskegel
14 Kegelsitz
15 Bohrung
16 Symmetrieachse Bohrung
17 Mündung 18 Sitzdurchmesser
19 Öffnung Befestigungselement
20 gerundeter Auslauf
21 Übergriff Befestigungselement
22 Schulter Leitungskopf 23 Dichtsitz
24 Mantelfläche Leitungskopf
25 Durchmesser Leitungskopf
26 Durchmesser Aufnahmeöffnung Befestigungselement
α Kegelwinkel ß Kippwinkel des Leitungskopfes ε Abstand zwischen Symmetrieachsen 3, 16

Claims

Patentansprüche
1. K-raftstoffeinspritzeinrichtung zur Kraftstoff ersorgung von Brennräumen einer Ver- brennungslαaftmaschine, wobei als hochdruckfuhrende Leitungen ausgebildete Kraft- Stoffleitungen über Leitungsköpfe (11) an Hochdruckleitungsanschlüsse (8) dichtend angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckleitungsanschlüsse (8) Anschlussstutzen (1) aufweisen, deren Kegelwinkel α an einem Dichtsitz (23) in einem Bereich zwischen 65° und 90° liegen.
2. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel ( ) am Dichtsitz (23) bevorzugt in einem Bereich zwischen 75° und 85° liegt.
3. K-raftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kegelwinkel (α) am Dichtsitz (23) 80° beträgt.
4. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskopf (11) mittels einem als Leitungsmuτter ausbildbaren Befestigungselement (10) an dem Hochdruckleitungsanschluss (8) befestigt ist.
5. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die verschraubten Teile Befestigungselement (10), Leitungskopf (11), Leitungskegel (13), Hochdruckleitungsanschluss (8) eine identisch hohe Festigkeit aufweisen.
6. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskopf (11) relativ zum Befestigungselement (10) kippbar ist.
7. Kjaftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Befestigungselement (10) eine Öffnung (19) aufweist, deren Durchmesser (26) einen Durchmesser (25) des Leitungskopfes (11) überschreitet, derart, dass eine trennungsfreie Kippbewegung zwischen einem Leitungskopfkegel (13) und dem Hochdruckleitungsanschluss (8) am Dichtsitz (23) möglich ist.
8. Kraftstoffemspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskopf (11) im Bereich des Dichtsitzes (23) konusförmig ausgebildet ist.
9. Kraftstoffemspritzeinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite einer Öffnung (19) des Befestigungselementes (10) mit einem gerundeten Auslauf (20) versehen ist.
10. Kraftstoffeinspritzeinrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Leitungskopf (11) im Bereich des Dichtsitzes (23) kalottenförmig ausgestaltet ist.
11. Kraftstoffemspritzeinrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Dichtsitz (23) des Hochdruckleitungsanschlusses (8) zu verschraubende Leitungs- köpf (11) 90% der Festigkeit oder weniger, verglichen mit dem Material des Hochdruckleitungsanschlusses (8), aufweist.
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