WO2004070196A1 - Verfahren zum festlegen einer position eines bauteils in einer stufenbohrung eines gehäuses sowie injektor für die kraftstoffeinspritzung - Google Patents

Verfahren zum festlegen einer position eines bauteils in einer stufenbohrung eines gehäuses sowie injektor für die kraftstoffeinspritzung Download PDF

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injector
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Jürgen Dick
Willibald SCHÜRZ
Martin Simmet
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Siemens Aktiengesellschaft
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Definitions

  • the invention is based on a method for determining a position of a second component in a stepped bore of a housing, in particular an injector housing, which has two bores with two different diameters, the second component being arranged in the second bore at a predetermined distance from a first component should be, which is already fixed in the smaller first hole and in the larger second hole an embossing ring is inserted up to a step of the stepped hole, which a stamp presses together until the specified distance to the first component is reached and then the second Component is inserted up to the compressed embossing ring, or by an injector for fuel injection according to the type of the independent claims 1 and 7.
  • injectors for fuel injection into an internal combustion engine which have a piezoelectric actuator as the drive unit, must be manufactured with the greatest precision, since on the one hand the change in length of the actuator generated by a voltage pulse is only in the ⁇ m range and is therefore extremely minimal.
  • the amount of fuel to be injected must be dosed precisely in order to optimize the combustion processes in the engine and to comply with the required emission limits.
  • the mechanical individual parts of the injector in particular must be manufactured with the greatest precision. Even length dimensions with narrow manufacturing tolerances can add up to inadmissible errors.
  • an embossing disk is inserted into a stepped bore of an injector.
  • the embossing disc is placed on the step that occurs at the transition from two ' holes of the step hole.
  • the embossing disk is then pressed together with an embossing tool until the desired distance from a first component already fixed in the stepped bore is reached.
  • an insulated electrical sensor is installed at the tip of the stamp, which delivers a switch-off signal to a drive unit of the stamp as soon as the fixed first component is touched.
  • the object of the invention is to exactly position the position of the components to be installed in the housing in a housing, in particular in an injector for fuel injection, with a predetermined distance in a stepped bore of the housing. There is also the task be in providing an improved injector.
  • the object is achieved with the features of the independent claims 1 and 7.
  • the method according to the invention for determining a position of a second component in a stepped bore and the injector with the characterizing features of the independent claims 1 and 7 have the advantage that the measuring point lies outside the bore and the distance from the component fixed in the bore a probe can be read, which forms a reference dimension between the protruding end piece of the probe and a reference mark of the stamp.
  • the measuring process can be checked at any time in a simple manner, so that manufacturing safety is improved. It is considered particularly advantageous that the embossing process can be continuously monitored and thus the approaching of the reference dimension can be easily observed and checked.
  • the measures listed in the dependent claims provide advantageous developments and improvements to the method and the injector specified in the independent claims 1 and 7. It is considered to be particularly advantageous that the reference dimension can be greater than the predetermined distance by a predetermined value. It is thereby advantageously achieved that after installation the two components are at a certain distance from one another, which can be used as an idle stroke for the actuator.
  • a particularly simple acquisition of the reference dimension is provided with a known mechanical or optical measuring device such as a feeler gauge, dial gauge, eyepiece, camera, interference method, etc.
  • the measuring devices work reliably and are easy to use even by inexperienced personnel.
  • the reference dimension In the course of automatic series production, it appears particularly cheap to use the reference dimension with an electrical measuring direction, for example with a simple electrical contact. It is particularly advantageous that the measuring process can be automated, so that fewer qualified personnel are required and the manufacturing costs can be reduced.
  • a preferred and advantageous application of the method is seen in an injector for fuel injection, since here the distance between the components to be installed in the stepped bore of the injector housing must be maintained with particularly high precision.
  • a piezoelectric actuator has only a very small change in length due to its physical properties, maintaining the exact distance from a second component, for example a servo valve, a nozzle body, a deflection device or the like, is particularly important in order to make the available change in length of the actuator as possible to be able to use it completely.
  • the ring width of the stamping ring is larger than the step width of the step bore. This results in a better contact surface for the second component, which can thus be positioned more securely and precisely in the stepped bore.
  • a smooth and in particular polished contact surface of the embossing ring also appears to be advantageous.
  • Such a precise surface would be very difficult to produce directly on the step and would require considerable additional effort, since the step sits relatively deep in the bore and is therefore difficult to reach with a tool.
  • Figure la shows two embodiments of the invention with an injector
  • Figure lb shows an enlarged section of the injector housing
  • Figure 2 shows a longitudinal section through an injector.
  • a housing 1 is shown in a schematic representation, which has a stepped bore 6 in the axial direction.
  • the housing 1 can be an assembly into which two components 2, 10 are to be installed with a predetermined distance from one another exactly and with small tolerances.
  • an injector housing is used as the housing 1, into which the two components 2 and 10 are to be installed.
  • the first component 2 is, for example, an actuator, in particular a piezoelectric actuator.
  • a second component 10 is to be installed at a predetermined distance H from the first component 2.
  • the first component 2 can also be a base plate of the actuator or the like.
  • the second component 10 is formed as an actuator, in particular it can be a ⁇ sondere HubumLiteer, a nozzle body or an operating member of a servo valve or the like to be operated by the piezoelectric actuator. 2
  • the first component 2 is first inserted and fixed as precisely as possible in a first bore 6a of the stepped bore 6 at a location provided for this purpose.
  • An underside 17a of the first component 2 forms a first reference surface for the predetermined distance H.
  • the first bore 6a is in the upper part of FIG Figure 1 recognizable and has a first diameter dl, which is smaller than a second diameter d2 of a second bore 6b.
  • the second bore 6b is arranged in the lower part of the stepped bore 6.
  • an annular step 16 is formed due to the different diameters d1, d2.
  • an embossing ring 3 is inserted into the second hole 6b with the larger diameter d2 until it rests on the annular step 16 of the step hole 6.
  • the embossing ring 3 is shaped in such a way that it does not impair the function of the second component 10 to be installed subsequently.
  • the underside 17a of the first component 2 fixed in the first bore 6a thus forms a reference base for a distance H to a lower annular surface 17 of the stamping ring 3, with which the second component 10 is to be held in the second bore 6b after the stamping ring 3 has been stamped ,
  • the height of the stamping ring 3 is selected such that the distance H, which is specified as the desired dimension and is measured between the underside 17a of the first component 2 and the lower ring surface 17 of the stamping ring 3, is compressed by pressing the stamping ring 3 together with a predetermined value can be manufactured.
  • an embossing stamp 4 is inserted into the second bore 6b up to the lower ring surface 17 of the embossing ring 3.
  • the stamping die 4 has a central longitudinal bore 18 with a diameter d, into which a measuring probe 5 can be inserted until its head end touches the underside 17a of the first component 2.
  • the length of the measuring probe 5 is dependent on the measuring method used and is dimensioned, for example, such that an end piece E of the measuring probe 5 protrudes a little from the longitudinal bore 18 of the die 4.
  • a first reference mark B is arranged on the embossing stamp 4, for example as a flat measuring surface.
  • a second reference mark C is applied to the end piece E of the probe 5, which can also be designed as a reference surface.
  • a reference dimension x can thus be measured or read between the first reference mark B on the embossing die 4 and the second reference mark C on the probe 5.
  • the reference dimension x is selected such that when the reference dimension x is present between the first and the second reference mark B, C, the lower ring surface 17 of the embossing ring 3 is at a distance H from the underside 17a of the first component 2.
  • a marking or scaling 19 is applied to the end part E, at which the depth of the embossing or the distance between the underside 17a of the first component 2 and the lower ring surface 17 of the embossing ring 3 can be monitored.
  • the stamping ring 3 is now deformed until the predetermined value x for the reference dimension and thus the distance H between the lower ring surface of the stamping ring 3 and the underside 17a of the first component 2 is reached .
  • the stamping ring 3 is made for this purpose, for example, from a corresponding cold heading and cold extrusion steel according to DIN 1654.
  • embossing path is somewhat shorter. This sets a distance H-dx, which corresponds to a reference dimension with the value x-dx.
  • the pressing process can be stopped prematurely with the installation dimension x-dx when the desired distance H + dx is reached.
  • the distance is set to a precise value, so that the individual component tolerances are compensated for effectively and inexpensively.
  • the measuring device 7 with which the reference dimension x or x-dx is recorded.
  • an optical measuring device 7 of the LM series from Heidenhain GmbH is used, which can be used in particular in automation technology.
  • This measuring device 7 has a laser interferometric probe, with which measuring accuracies are achieved which are in the nanometer range.
  • a He-Ne laser is used for the measurement, the light of which is fed to a miniature interferometer located at the measuring point.
  • the miniature interferometer detects the measuring movement of a measuring quill, which corresponds to the distance between the two reference marks B and C on the embossing die 4 and on the measuring probe 5, and converts this movement into an optical interference signal.
  • the optical measurement signal is then transmitted via an optical fiber to an optical evaluation and supply unit and is output as a measurement result either on a digital display or on the monitor of a computer.
  • the measurement signal is used to control or switch off the embossing device with the embossing die 4 when the intended distance H or H + dx or the reference dimension x or x- dx has been reached.
  • an electrical contact can be attached between the end piece E of the probe 5 and the embossing die 4, said electrical contact being easily visible and adjustable from the outside.
  • the electrical contact is adjusted so that it delivers a switch-off signal to the embossing device when the intended reference dimension x or x-dx is reached.
  • Such an electrical measuring arrangement is shown schematically in the lower part of FIG.
  • a contact tab 31 is arranged on the embossing die 4, the contact of which is directed onto the longitudinal bore 18.
  • the height of the contact lug can be adjusted by means of an adjusting screw 31 and, if necessary, an idle stroke dx can be set.
  • the end piece E of the probe 5 is somewhat shorter and is insulated from the die 4.
  • Figure 1b shows an enlarged view of the embossing process.
  • the stamping ring 3 can be seen, which adapts to the contour of the step 16 in the wall of the housing 1 by the stamping process.
  • the use of the stamp 4, which has a flat and smooth stamping surface, which is also precisely ground at a 90 ° angle to the longitudinal axis, means that the stamped surface, i.e. the lower ring surface 17 of the embossing ring 3 is rectangular and smooth.
  • the inserted second component 10 lies precisely and without play on the embossing ring 3, so that a predetermined distance H or H + dx or the predetermined reference dimension x or x-dx can be exactly maintained.
  • the embossing ring 3 preferably has a ring width d3 which is greater than the width of the step 16 which has a step width d4.
  • Level 16 itself is not so favorable as a bearing surface for the second component 10, since on the one hand its step width d4 is relatively narrow and on the other hand its surface has a certain roughness and unevenness due to the processing tools. It would also be disadvantageous that the surface is difficult to machine flat because of the long stepped bore 6.
  • the stamp 4 is removed with the probe 5 from the second bore 6b and the second component 10 is pushed into the lower ring surface 17 of the compressed stamping ring 3 until it is in place.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a longitudinal section through an injector for fuel injection for an internal combustion engine of a motor vehicle.
  • an injector housing 1 with a stepped bore 6 can be seen.
  • the step 16 results from the two bores 6a, 6b of the stepped bore 6 with their different diameters.
  • the embossing ring 3 is inserted and stamped to the desired thickness with the setting dimension 12.
  • a piezoelectric actuator was inserted into the smaller, first bore 6a and fastened to the upper part of the housing 1 at a connection point A with the housing 1.
  • the underside 17a of the piezoelectric actuator 2 has a predetermined installation dimension 15 for the first component 2, the actuator, with respect to the lower ring surface 17 of the embossing ring 3. Together with the setting dimension 12 of the stamping ring, the two dimensions 15 + 12 give the predetermined distance H as a dimension between the underside 17a of the actuator 2 and the lower ring surface 17 of the stamping ring 3.
  • the second component 10 is designed as a stroke transformer, which acts as a stroke reverser.
  • the stroke reverser rests on the lower ring surface 17 of the embossing ring 3 with no play and moves its lower part upwards, according to the arrows shown the actuator 2 extends downwards.
  • the stroke reverser 10 presses a servo valve 20 via a plunger 13, so that the latter is closed.
  • the servo valve 20 regulates the fuel outflow from a control chamber 21, which is supplied with fuel via an inlet throttle.
  • the control chamber 21 is delimited by a movably mounted nozzle needle 14.
  • the fuel pressure biases the nozzle needle 14 onto a sealing seat 24. In this position, the injection holes 25 of the injection valve are closed, which after the
  • the nozzle needle 14 is arranged in the control chamber 21, which is supplied via a feed line 22.
  • the stroke reverser 10 bears directly on the underside 17a of the actuator 2.
  • an idle stroke can also be provided between the actuator 2 and the stroke reverser 10. If the actuator 2 is activated by applying a voltage, the actuator 2 expands and presses on the stroke reverser 10. The stroke reverser moves the plunger 13 upward, so that the closing element of the servo valve 20 lifts off the sealing seat due to the fuel pressure acting on it. The servo valve 20 thus opens, so that fuel flows out of the control chamber 21. Although fuel flows into the control chamber 21 at the same time via an inlet throttle, the inflow is less than the outflow. The pressure in the control chamber 21 thus drops. The nozzle needle 14 is thus relieved.
  • Fuel pressure which acts on pressure surfaces of the nozzle needle 14, lifts the nozzle needle 14 from the sealing seat 24. This opens the injection holes 25 and fuel is injected into the combustion chamber of the engine. If the actuator is released, the servo valve 20 is closed, the pressure in the control chamber 21 is increased and the nozzle needle 14 is pressed onto the sealing seat 24. This ends the injection.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise einen Injektor zum Festlegen einer Position eines zweiten Bauteils (10) in einer Stufenbohrung (6), das zu einem ersten Bauteil (2) einen vorgegebenen Abstand (H) exakt einnehmen soll. Zur Bestimmung des Abstandes (H) zwischen den beiden Bauteilen (2,10) wird zunächst ein Prägering (3) in eine zweite Bohrung (6b) der Stufenbohrung (6) eingeführt, bis dieser auf einer Stufe (16) der Stufenbohrung (6) aufliegt. Danach wird ein Prägestempel (4) mit einem in einer Längsbohrung (d) befindlichen Messtaster (5) auf eine untere Ringfläche (17) des Prägeringes (3) beziehungsweise auf eine Unterseite (17a) des ersten Bauteils (2) aufgesetzt und der Prägering (3) soweit zusammengedrückt, bis der vorgegebene Abstand (H) erreicht wird. Der Abstand (H) wird an einem Referenzmaß (x) zwischen einem herausragenden Endstück (E) des Messtasters (5) und einer Bezugsmarke (B) außerhalb des Prägestempels (4) gemessen. Nach Erreichen des Referenzmaßes (x) wird der Prägevorgang gestoppt.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Festlegen einer Position eines Bauteils in einer Stufenbohrung eines Gehäuses sowie Injektor für die Kraftstoffeinspritzung
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Festlegen einer Position eines zweiten Bauteils in einer Stufenbohrung eines Gehäuses, insbesondere eines Injektorgehäuses, das zwei Bohrungen mit zwei unterschiedlichen Durchmessern aufweist, wobei das zweite Bauteil in der zweiten Bohrung mit einem vorgegebenen Abstand zu einem ersten Bauteil angeordnet werden soll, das bereits in der kleineren ersten Bohrung fixiert ist und wobei in die größere zweite Bohrung ein Prägering bis zu einer Stufe der Stufenbohrung eingelegt wird, den ein Prägestempel soweit zusammendrückt, bis der vorgegebene Abstand zum ersten Bauteil erreicht wird und wobei anschließend das zweite Bauteil bis zum zusammengedrückten Prägering eingeführt wird, beziehungsweise von einem Injektor für die Kraft- Stoffeinspritzung nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7.
Insbesondere müssen Injektoren für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor, die einen piezoelektrischen Aktor als Antriebseinheit aufweisen, mit größter Präzision gefertigt werden, da einerseits die durch einen Spannungsimpuls erzeugte Längenänderung des Aktor nur im μm-Bereich liegt und somit äußerst minimal ist. Andererseits müssen die einzuspritzenden Kraftstoffmengen exakt dosiert werden, um die Verbrennungsabläufe im Motor zu optimieren und die geforderten Emissionsgrenzen einzuhalten. Um diese Forderungen erfüllen zu können, müssen insbesondere die mechanischen Einzelteile des Injektors mit größter Präzision gefertigt werden. Selbst Längenmaße mit engen Fertigungstoleranzen können sich in der Summe zu unzulässigen Fehlern addieren. Bisher wurde beispielsweise dieses Problem dadurch gelöst, dass die einzelnen Bauteile exakt ausgemessen und dann präzise gefertigte Ausgleichsscheiben in die Bohrung eingesetzt wurden, mit denen die berechneten Fehlmaße bei der exakten Positionierung einzelner Bauteile in dem Injektor ausgeglichen werden konnten. Diese Methode erfordert eine Lagerhaltung von vielen unterschiedlichen Ausgleichsscheiben. Dieses Vorgehen ist daher sehr aufwändig und erhöht die Herstellkosten für den Injektor in erheblichem Maße.
Aus der DE 199 56 256 AI ist des weiteren ein Verfahren bekannt geworden, bei dem in eine Stufenbohrung eines Injektors eine Prägescheibe eingeführt wird. Die Prägescheibe wird auf die Stufe aufgelegt, die sich am Übergang von zwei' Bohrungen der Stufenbohrung einstellt. Mit einem Prägewerkzeug wird dann die Prägescheibe soweit zusammengepresst , bis der gewünschte Abstand zu einem bereits in der Stufenbohrung fixierten ersten Bauteil erreicht ist. Um den Prägevorgang kontrollieren zu können, ist an der Spitze des Prägestempels ein elektrischer Sensor isoliert eingebaut, der ein Abschaltsignal an eine Antriebseinheit des Prägestempels liefert, sobald das fixierte erste Bauteil berührt wird. Ungünstig erscheint hierbei, dass die Messstelle des elektrischen Sensors an der Spitze des Prägestempels während des Pressvorganges nicht sichtbar ist, da sie sich innerhalb der Stufenbohrung befindet und dort nicht beobachtet werden kann. Das kann zu Fehlsteuerungen führen, wenn sich beispielsweise ein Schmutzpartikel auf dem Sensorkopf abgesetzt hat und als Folge dessen der Sensor die Antriebseinheit zu früh abschaltet. Da prak- tisch keine Kontrollmöglichkeit besteht, kann dieses leicht zu einem unerkannten Fertigungsfehler führen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, in einem Gehäuse, insbesondere in einem Injektor für die Kraftstoffeinspritzung die Position der Bauteile, die in das Gehäuse einzubauen sind, mit einem vorgegebenen Abstand in einer Stufenbohrung des Gehäuses exakt zu positionieren. Zudem besteht die Aufga- be darin, einen verbesserten Injektor bereitzustellen. Die Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Festlegen einer Position eines zweiten Bauteils in einer Stufenbohrung und der Injektor mit den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 bzw. 7 hat demgegenüber den Vorteil, dass die Messstelle außerhalb der Bohrung liegt und der Abstand von dem in der Bohrung fixierten Bauteil an einem Messtaster abgelesen werden kann, der ein Referenzmaß zwischen dem herausragenden Endstück des Messtasters und einer Bezugsmarke des Prägestempels bildet. Dadurch kann auf einfache Weise der Messvorgang jederzeit kontrolliert werden, so dass sich die Fertigungssi- cherheit verbessert. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass der Prägevorgang kontinuierlich beobachtet werden kann und somit bereits das Annähern an das Referenzmaß einfach beobachtet und überprüft werden kann.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 angegebenen Verfahrens beziehungsweise des Injektors gegeben. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass das Referenzmaß um einen vorgegebe- nen Wert größer sein kann als der vorgegebene Abstand. Dadurch wird in vorteilhafter Weise erreicht, dass nach dem Einbau die beiden Bauteile einen gewissen Abstand zueinander aufweisen, der als Leerhub für den Aktor genutzt werden kann.
Eine besonders einfache Erfassung des Referenzmaßes ist mit einer bekannten mechanischen oder optischen Messeinrichtungen wie Fühlerlehre, Messuhr, Okular, Kamera, Interferenzverfahren usw. gegeben. Die Messeinrichtungen arbeiten zuverlässig und sind auch von ungeübtem Personal leicht bedienbar.
Im Zuge einer automatischen Serienfertigung erscheint besonders günstig, das Referenzmaß mit einer elektrischen Messein- richtung, beispielsweise mit einem einfachen elektrischen Kontakt zu erfassen. Dabei ist besonders vorteilhaft, dass der Messvorgang automatisiert werden kann, so dass weniger gualifiziertes Personal benötigt wird und die Fertigungskos- ten reduziert werden können.
Eine bevorzugte und vorteilhafte Anwendung des Verfahrens wird bei einem Injektor für die Kraftstoffeinspritzung gesehen, da hier der Abstand der in der Stufenbohrung des Injek- torgehäuses einzubauenden Bauteile mit besonders hoher Präzision einzuhalten ist.
Da ein piezoelektrischer Aktors auf Grund seiner physikalischen Eigenschaften eine nur sehr geringe Längenänderung auf- weist, ist das Einhalten des exakten Abstandes zu einem zweiten Bauteil, beispielsweise einem Servoventil, einem Düsennkörper, einer Umlenkeinrichtung oder dergleichen besonders wichtig, um die verfügbare Längenänderung der Aktors möglichst vollständig nutzen zu können.
Bei dem Injektor für die Kraftstoffeinspritzung wird als besonders vorteilhaft angesehen, dass die Ringbreite des Prägeringes größer ist als die Stufenbreite der Stufenbohrung. Dadurch ergibt sich eine bessere Auflagefläche für das zweite Bauteil, das dadurch sicherer und exakter in der Stufenbohrung positioniert werden kann.
Für eine spielfreie Positionierung des zweiten Bauteils erscheint auch eine glatte und insbesondere polierte Auflage- flächen des Prägeringes von Vorteil. Derartige präzise Fläche wären an der Stufe direkt nur sehr schwer und mit erheblichem Mehraufwand herstellbar, da die Stufe relativ tief in der Bohrung sitzt und somit mit einem Werkzeug schwer erreichbar ist . Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur la zeigt zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung mit einem Injektor,
Figur lb zeigt einen vergrößerten Ausschnitt des Injektorgehäuses und
Figur 2 zeigt einen Längsschnitt durch einen Injektor.
In Figur la ist in schematischer Darstellung ein Gehäuse 1 dargestellt, das in axialer Richtung eine Stufenbohrung 6 aufweist. Das Gehäuse 1 kann ganz allgemein eine Baugruppe sein, in die zwei Bauteile 2,10 mit einem vorgegebenen Abstand zueinander exakt und mit geringen Toleranzen eingebaut werden sollen. Bei der bevorzugten erfindungsgemäßen Anwendung wird als Gehäuse 1 ein Injektorgehäuse verwendet, in das die beiden Bauteile 2 und 10 einzubauen sind. Das erste Bauteil 2 ist beispielsweise ein Aktor, insbesondere ein piezoelektrischer Aktor. Ein zweites Bauteil 10 soll mit einem vorgegebenen Abstand H zum ersten Bauteil 2 eingebaut werden soll. Das erste Bauteil 2 kann aber auch eine Bodenplatte des Aktors oder dergleichen sein.
Das zweite Bauteil 10 ist als Stellglied ausgebildet, insbe¬ sondere kann es ein Hubumkehrer, ein Düsenkörper oder ein Betätigungselement eines Servoventils oder dergleichen sein, das von dem piezoelektrischen Aktor 2 betätigt werden soll.
Bevor das zweite Bauteil 10 eingebaut werden kann, wird zunächst das erste Bauteil 2 in eine erste Bohrung 6a der Stufenbohrung 6 möglichst genau an einer dafür vorgesehenen Stelle einsetzt und fixiert. Eine Unterseite 17a des ersten Bauteils 2 bildet eine erste Bezugsfläche für den vorgegebenen Abstand H. Die erste Bohrung 6a ist im oberen Teil von Figur 1 erkennbar und weist einen ersten Durchmesser dl auf, der kleiner ist als ein zweiter Durchmesser d2 einer zweiten Bohrung 6b. Die zweite Bohrung 6b ist im unteren Teil der Stufenbohrung 6 angeordnet. Am Übergang zwischen den beiden Bohrungen 6a, 6b bildet sich auf Grund der unterschiedlichen Durchmesser dl,d2 eine ringförmige Stufe 16 aus.
In einem nächsten Schritt wird in die zweite Bohrung 6b mit dem größeren Durchmesser d2 ein Prägering 3 soweit einge- führt, bis dieser auf der ringförmigen Stufe 16 der Stufenbohrung 6 aufliegt. Der Prägering 3 ist derart ausgeformt, dass er die Funktion des nachfolgend einzubauenden zweiten Bauteils 10 nicht beeinträchtigt.
Die Unterseite 17a des in der ersten Bohrung 6a fixierten ersten Bauteils 2 bildet somit zu einer unteren Ringfläche 17 des Prägeringes 3 eine Bezugsbasis für einen Abstand H, mit dem das zweite Bauteil 10 nach der Prägung des Prägeringes 3 in der zweiten Bohrung 6b gehaltert werden soll.
Die Höhe des Prägeringes 3 ist so gewählt, dass durch Zusammenpressen des Prägeringes 3 der Abstand H, der als Sollmaß vorgegeben ist und zwischen der Unterseite 17a des erste Bauteils 2 und der unteren Ringfläche 17 des Prägeringes 3 ge- messen wird, mit einem vorgegebenen Wert hergestellt werden kann .
Nachdem der Prägering 3 auf die Stufe 16 aufgelegt wurde, wird ein Prägestempel 4 in die zweite Bohrung 6b bis zur un- teren Ringfläche 17 des Prägeringes 3 eingeführt. Der Prägestempel 4 weist eine zentrale Längsbohrung 18 mit einem Durchmesser d auf, in die ein Messtaster 5 so weit eingeführt werden kann, bis sein Kopfende die Unterseite 17a des ersten Bauteils 2 berührt. Die Länge des Messtasters 5 ist abhängig vom angewendeten Messverfahren und ist beispielsweise so bemessen, dass ein Endstück E des Messtasters 5 ein kleines Stück aus der Längsbohrung 18 des Prägestempels 4 herausragt. Um durch Prägen des Prägeringes 3 den gewünschten Abstand H herstellen zu können, ist an dem Prägestempel 4 eine erste Bezugsmarke B, beispielsweise als ebene Messfläche angeord- net . Des weiteren ist auf dem Endstück E des Messtasters 5 ist eine zweite Bezugsmarke C aufgebracht, die ebenfalls als Bezugsfläche ausgebildet sein kann. Somit kann zwischen der ersten Bezugsmarke B an dem Prägestempel 4 und der zweiten Bezugsmarke C an dem Messtaster 5 ein Referenzmaß x gemessen beziehungsweise abgelesen werden. Das Referenzmaß x ist dabei so gewählt, dass bei Vorliegen des Referenzmasses x zwischen der ersten und der zweiten Bezugsmarke B, C die untere Ringfläche 17 des Prägeringes 3 den Abstand H zur Unterseite 17a des ersten Bauteils 2 aufweist.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist auf dem Endteil E eine Markierung oder Skalierung 19 aufgebracht, an der die Tiefe der Prägung beziehungsweise der Abstand zwischen der Unterseite 17a des ersten Bauteils 2 und der unteren Ringfläche 17 des Prägeringes 3 überwacht werden kann.
Mit einer in der Figur la nicht dargestellten, bekannten Prägeeinrichtung wird nun der Prägering 3 so weit verformt, bis der vorgegebene Wert x für das Referenzmaß und damit der Abstand H zwischen der unteren Ringfläche des Prägerings 3 und der Unterseite 17a des ersten Bauteils 2 erreicht wird. Der Prägering 3 ist zu diesem Zweck beispielsweise aus einem entsprechenden Kaltstauch- und Kaltfließpressstahl nach DIN 1654 gefertigt.
Alternativ ist auch vorgesehen, die Verformung des Prägeringes 3 schon etwas früher zu beenden. Der Prägeweg ist in diesem Fall etwas kürzer. Damit wird ein Abstand H-dx einge- stellt, dem ein Referenzmaß mit dem Wert x-dx entspricht.
Dieses ist von Vorteil, wenn zum Beispiel die beiden Bauteile 2,10 berührungsfrei mit einem gewissen Abstand zueinander eingebaut werden sollen. Für den Aktor 2 ergibt sich dadurch ein Leerhub mit dem Wert dx.
Da während des Pressvorganges das gewünschte Referenzmaß kon- tinuierlich beobachtet werden kann, kann bei Erreichen des gewünschten Abstandes H+dx mit dem Montagemaß x-dx der Pressvorgang vorzeitig gestoppt werden. Durch das beschriebene Verfahren wird der Abstand auf einen präzisen Wert eingestellt, so dass die einzelnen Bauteiletoleranzen wirkungsvoll und kostengünstig kompensiert sind.
Als Messeinrichtung 7, mit der das Referenzmaß x beziehungsweise x-dx erfasst wird, kommen alle per se bekannten mechanischen, optischen oder elektrischen Messanordnungen in Fra- ge. In einer bevorzugten Ausführungsform wird beispielsweise eine optische Messeinrichtung 7 der LM-Serie von der Firma Heidenhain GmbH verwendet, die insbesondere in der Automatisierungstechnik einsetzbar ist. Diese Messeinrichtung 7 weist einen laserinterferometrischen Messtaster auf, mit dem Mess- genauigkeiten erzielt werden, die im Nanometerbereich liegen. Für die Messung wird ein He-Ne-Laser verwendet, dessen Licht einem Miniaturinterferometer zugeführt wird, das sich an der Messstelle befindet. Das Miniaturinterferometer erfasst die Messbewegung einer Messpinole, die dem Abstand der beiden Be- zugsmarken B und C an dem Prägestempel 4 beziehungsweise an dem Messtaster 5 entsprechen, und setzt diese Bewegung in ein optisches Interferenzsignal um. Das optische Messsignal wird dann über einen Lichtwellenleiter zu einer optischen Auswerte- und Versorgungseinheit übertragen und als Messergebnis entweder auf einer digitalen Anzeige oder auf dem Monitor eines Computers ausgegeben. Des weiteren wird das Messsignal verwendet, um die Prägevorrichtung mit dem Prägestempel 4 zu steuern beziehungsweise abzuschalten, wenn der vorgesehene Abstand H beziehungsweise H+dx oder das Referenzmaß x oder x- dx erreicht ist. Alternativ kann zwischen dem Endstück E des Messtasters 5 und dem Prägestempel 4 ein elektrischer Kontakt angebracht werden, der von außen gut einsichtbar und justierbar ist. Der elektrische Kontakt wird dabei so justiert, dass er bei Er- reichen des vorgesehenen Referenzmaßes x oder x-dx ein Abschaltsignal an die Prägeeinrichtung liefert. Im unteren Teil von Figur la ist ausschnittsweise eine solche elektrische Messanordnung schematisch dargestellt. An dem Prägestempel 4 ist eine Kontaktfahne 31 angeordnet, deren Kontakt auf die Längsbohrung 18 gerichtet ist. Mittels einer Stellschraube 31 kann die Kontaktfahne in der Höhe justiert und gegebenenfalls ein Leerhub dx eingestellt werden. Das Endstück E des Messtasters 5 ist in diesem Fall etwas kürzer ausgebildet und gegen den Prägestempel 4 isoliert ausgeführt. Beim Prägen der Prägescheibe 3 bewegt sich der Prägestempel 4 relativ zum
Messtaster 5 nach oben. Wenn die Kontaktfahne 31 den Messtaster 5 berührt, ist das Referenzmaß x-dx erreicht. Die Kontaktfahne 31 schließt dabei einen Stromkreis I über den Messtaster 5 und den Prägestempel 4. Dieses Signal wird dann zum Beenden des Prägevorgangs genutzt.
Figur 1b zeigt in einer vergrößerten Darstellung den Prägevorgang. Man erkennt den Prägering 3, der sich durch den Prägevorgang an die Kontur der Stufe 16 in der Wandung des Ge- häuses 1 anpasst. Durch die Verwendung des Prägestempels 4, der eine plane und glatte Prägefläche aufweist, die zudem präzise im 90° Winkel zur Längsachse geschliffen ist, ergibt sich, dass die geprägte Fläche, d.h. die untere Ringfläche 17 des Prägeringes 3 rechtwinklig und glatt ausgeführt ist. Da- durch liegt das eingeführte zweite Bauteil 10 genau und spielfrei auf dem Prägering 3 auf, so dass ein vorgegebene Abstand H oder H+dx beziehungsweise das vorgegebene Referenzmaß x oder x-dx exakt eingehalten werden kann.
Der Prägering 3 weist entsprechend Figur lb vorzugsweise eine Ringbreite d3 auf, die größer ist als die Breite der Stufe 16, die eine Stufenbreite d4 aufweist. Die Stufe 16 selbst ist als Auflagefläche für das zweite Bauteil 10 nicht so günstig, da ihre Stufenbreite d4 einerseits relativ schmal ist und andererseits ihre Oberfläche durch die Bearbeitungswerkzeuge eine gewisse Rauhigkeit und Unebenheit aufweist. Nachteilig wäre auch, dass sich wegen der langen Stufenbohrung 6 die Oberfläche nur schwer plan bearbeiten lässt.
Nach Erreichen des vorgegebenen Referenzmaßes x-dx wird der Prägestempel 4 mit dem Messtaster 5 aus der zweiten Bohrung 6b herausgenommen und das zweite Bauteil 10 bis zum Aufsetzen auf der unteren Ringfläche 17 des zusammengepressten Prägering 3 eingeschoben.
Figur 2 zeigt in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch einen Injektor für die Kraftstoffeinspritzung für einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeugs. Zunächst ist ein Injektorgehäuse 1 mit einer Stufenbohrung 6 erkennbar. Durch die beiden Bohrungen 6a, 6b der Stufenbohrung 6 mit ihren unterschiedlichen Durchmessern ergibt sich die Stufe 16. Auf die Stufe 16 ist der Prägering 3 eingelegt und auf die gewünschte Dicke mit dem Einstellmaß 12 geprägt worden. Als erstes Bauteil 2 wurde ein piezoelektrischer Aktor in die kleinere, erste Bohrung 6a eingefügt und am oberen Teil des Gehäuses 1 an einer Verbindungsstelle A mit dem Gehäuse 1 be- festigt. Die Unterseite 17a des piezoelektrischen Aktors 2 weist in Bezug auf die untere Ringfläche 17 des Prägeringes 3 ein vorgegebenes Einbaumaß 15 für das erste Bauteil 2, den Aktor auf. Zusammen mit dem Einstellmaß 12 des Prägeringes ergibt sich aus den beiden Maßen 15+12 der vorgegebene Ab- stand H als Maß zwischen der Unterseite 17a des Aktors 2 und der unteren Ringfläche 17 des Prägeringes 3.
Gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist das zweite Bauteil 10 als Hubtransformator ausgebildet, der als Hubum- kehrer wirkt. Der Hubumkehrer liegt spielfrei an der unteren Ringfläche 17 des Prägeringes 3 an und bewegt entsprechend der dargestellten Pfeile sein unteres Teil nach oben, wenn sich der Aktor 2 nach unten ausdehnt. Im nicht aktivierten Zustand des Aktors 2 drückt der Hubumkehrer 10 über einen Stößel 13 auf ein Servoventil 20, so dass dieses geschlossen ist. Das Servoventil 20 regelt den Kraftstoffabfluss aus ei- ner Steuerkammer 21, die über eine Zulaufdrossel mit Kraftstoff versorgt wird. Die Steuerkammer 21 wird von einer beweglich gelagerten Düsennadel 14 begrenzt. Der Kraftstoffdruck spannt die Düsennadel 14 auf einen Dichtsitz 24 vor. In dieser Position sind die Einspritzlöcher 25 des Einspritzven- tils verschlossen, die in Fließrichtung gesehen nach dem
Dichtsitz des Servoventils 20 angeordnet sind. Die Düsennadel 14 ist in der Steuerkammer 21 angeordnet, die über eine Zuleitung 22 versorgt wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt der Hubumkehrer 10 direkt an der Unterseite 17a des Aktors 2 an. Alternativ kann auch ein Leerhub zwischen dem Aktor 2 und dem Hubumkehrer 10 vorgesehen sein. Wird der Aktor 2 durch Anlegen einer Spannung aktiviert, dann dehnt sich der Aktor 2 aus und drückt auf den Hubumkehrer 10. Der Hubumkehrer bewegt den Stößel 13 nach oben, so dass sich wegen des einwirkenden Kraftstoffdrucks das Schließglied des Servoventils 20 vom Dichtsitz abhebt. Damit öffnet das Servoventil 20, so dass Kraftstoff aus der Steuerkammer 21 abfließt. Es fließt zwar über eine Zulaufdrossel gleichzeitig Kraftstoff in die Steuerkammer 21, aber der Zufluss ist geringer als der Abfluss. Damit sinkt der Druck in der Steuerkammer 21. Die Düsennadel 14 wird somit entlastet. Kraft stoffdruck, der an Druckflächen der Düsennadel 14 angreift, hebt die Düsennadel 14 vom Dicht- sitz 24 ab. Damit werden die Einspritzlöcher 25 geöffnet und Kraftstoff wird in den Brennraum des Motors eingespritzt. Wird der Aktor entströmt, dann wird das Servoventil 20 geschlossen, der Druck in der Steuerkammer 21 erhöht und die Düsennadel 14 auf den Dichtsitz 24 gedrückt. Damit endet die Einspritzung.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Festlegen einer Position eines zweiten Bau- teils (10) in einer Stufenbohrung (6) eines Gehäuses (1), insbesondere eines Injektorgehäuses, das zwei Bohrungen (6a, 6b) mit zwei unterschiedlichen Durchmessern (dl, d2 ) aufweist, wobei das zweite Bauteil (10) in der zweiten Bohrung (6b) mit einem vorgegebenen Abstand (H) zu einer Unterseite (17a) eines ersten Bauteil (2) angeordnet werden soll, das bereits in der ersten Bohrung (6a) mit einem kleineren Durchmesser (dl) fixiert ist und wobei in die größere zweite Bohrung (6b) ein Prägering (3) bis zu einer Stufe (17) der Stufenbohrung (6) eingelegt wird, wobei eine untere Ringfläche (17) des Prägeringes (3) von einem Prägestempel (4) soweit zusammendrückt wird, bis der vorgegebene Abstand (H) zwischen der unteren Ringfläche (17) des Prägeringes (3) und dem ersten Bauteil (2) erreicht wird, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Prägestempel (4) eine Längsbohrung (18) angeordnet ist, in die ein Messtaster (5) bis' zur Berührung des ersten Bauteils (2) eingeführt wird, dass an dem Prägestempel (4) eine erste Bezugsmarke (B) und an einem Endstück (E) des Messtasters (5) eine zweite Bezugsmarke (C) angeordnet ist, wobei zwischen den beiden Bezugsmarken (B,C) ein Referenzmaß (x) für den vorgegebenen Abstand (H) gebildet wird, und dass der Prägevorgang bei Erreichen eines Wertes des Referenzmaßes (x) beendet wird, der einem gewünschten Abstand (H) entspricht .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Einpressens des Prägeringes (3) das Referenzmaß (x) mit einer mechanischen oder optischen Messeinrichtung (7) überwacht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Referenzmaß (x) mit einer elektrischen Messeinrichtung (7) erfasst wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Bauteile (2,10) in eine Stufenbohrung (dl,d2) eines Gehäuses (1) eines Kraftstoffin- jektors eingesetzt werden.
5. ' Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) als piezoelektrischer Aktor ausgebildet ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (2) als Bodenplatte des Aktors ausgebildet ist.
7. Injektor für die Kraftstoffeinspritzung in einen Verbrennungsmotor eines Kraftfahrzeuges, mit einem ersten Bauteil (2) , das in einer kleineren ersten Bohrung (6a) einer Stufenbohrung (6) des Injektorgehäuses (1) fixiert ist, und mit einem Prägering (3) , der auf einer Stufe (16) der Stufenbohrung (6) aufliegt, die durch eine größere zweite Bohrung (6b) gebildet ist und dass die Höhe des Prägeringes (3) mit einem Prägestempel (4) exakt auf einen zum ersten Bauteil (2) vorgegebenen Abstand (H) geprägt ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägering (3) eine Ringbreite (d3) aufweist, die breiter als die Stufenbreite (d4) der Stufe (16) in der Stufenbohrung (6) ist, wodurch die Kraftwirkung zwischen dem zweiten Bauteil (10) und der Stufenbohrung (1) über eine vergrößerte Kontaktfläche der Ringbreite (d3) des Prägerings (3) gebildet wird.
8. Injektor nach Anspruch 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Prägering (3) an der Auflagefläche für das zweite Bauteil (10) glatt, vorzugsweise poliert und/oder plan, vorzugsweise senkrecht zur Achse der Stufenbohrung (6) ausgebil- det ist.
9. Injektor nach einem der Ansprüche 7, 8 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Bauteil (10) als Hubumkehrer ausgebildet ist.
10. Injektor nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeich- net, dass das zweite Bauteil als Düsenkörper oder Betätigungselement eines Servoventils ausgebildet ist.
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Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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US10/534,681 US7543382B2 (en) 2003-02-04 2004-01-30 Method for determining the position of a component in a stepped bore of a housing, and an injector for fuel injection
EP04706679A EP1543238B1 (de) 2003-02-04 2004-01-30 Verfahren zum festlegen einer position eines bauteils in einer stufenbohrung eines gehäuses sowie injektor für die kraftstoffeinspritzung

Applications Claiming Priority (2)

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US (1) US7543382B2 (de)
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DE (3) DE10304458A1 (de)
WO (1) WO2004070196A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1918575A1 (de) * 2006-11-02 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Injektor zum Zumessen von Fluid und Verfahren zur Montage des Injektors

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005038470B4 (de) * 2005-08-13 2022-08-25 Eckold Gmbh & Co. Kg Umformwerkzeug und Verfahren zum Positionieren des Umformwerkzeugs
EP2921838B1 (de) * 2014-03-19 2017-10-11 Ansaldo Energia IP UK Limited Sonde zur Messung von Druckschwingungen in der Brennkammer einer Gasturbine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996041947A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-27 Siemens Automotive Corporation Method of adjusting a solenoid air gap
DE19902807C1 (de) * 1999-01-25 2000-06-08 Siemens Ag Leerhubeinstellung zwischen einem Aktor und einem vom Aktor betätigten Servoventil in einem Kraftstoffinjektor
DE19921242C1 (de) * 1999-05-07 2000-10-26 Siemens Ag Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19956256A1 (de) 1999-11-23 2001-06-07 Siemens Ag Leerhubeinstellung zwischen einem Aktor und einem Übertragungselement eines Ventils in einem Kraftstoffinjektor

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5991475U (ja) * 1982-12-13 1984-06-21 株式会社ボッシュオートモーティブ　システム 燃料噴射弁の調整装置
JPH01187363A (ja) * 1988-01-21 1989-07-26 Toyota Motor Corp 内燃機関用燃料噴射弁
US5775600A (en) 1996-07-31 1998-07-07 Wildeson; Ray Method and fuel injector enabling precision setting of valve lift
DE19821768C2 (de) * 1998-05-14 2000-09-07 Siemens Ag Dosiervorrichtung und Dosierverfahren
DE19856617A1 (de) * 1998-12-08 2000-06-21 Siemens Ag Element zur Übertragung einer Bewegung und Einspritzventil mit einem solchen Element
DE19928916B4 (de) * 1999-06-24 2017-12-14 Robert Bosch Gmbh Brennstoffeinspritzventil

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1996041947A1 (en) * 1995-06-08 1996-12-27 Siemens Automotive Corporation Method of adjusting a solenoid air gap
DE19902807C1 (de) * 1999-01-25 2000-06-08 Siemens Ag Leerhubeinstellung zwischen einem Aktor und einem vom Aktor betätigten Servoventil in einem Kraftstoffinjektor
DE19921242C1 (de) * 1999-05-07 2000-10-26 Siemens Ag Verfahren zum Positionieren des Stellantriebs in einem Kraftstoffinjektor und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19956256A1 (de) 1999-11-23 2001-06-07 Siemens Ag Leerhubeinstellung zwischen einem Aktor und einem Übertragungselement eines Ventils in einem Kraftstoffinjektor

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1918575A1 (de) * 2006-11-02 2008-05-07 Siemens Aktiengesellschaft Injektor zum Zumessen von Fluid und Verfahren zur Montage des Injektors

Also Published As

Publication number Publication date
EP1543238B1 (de) 2009-03-11
DE10304458A1 (de) 2004-08-19
EP1965072A1 (de) 2008-09-03
DE502004009123D1 (de) 2009-04-23
DE502004011222D1 (de) 2010-07-08
EP1965072B1 (de) 2010-05-26
US7543382B2 (en) 2009-06-09
EP1543238A1 (de) 2005-06-22
US20060005388A1 (en) 2006-01-12

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