WO2005066487A1 - Method for tightening a nozzle tensioning nut of an injector for fuel injection, and injector and nozzle tensioning nut - Google Patents

Method for tightening a nozzle tensioning nut of an injector for fuel injection, and injector and nozzle tensioning nut Download PDF

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WO2005066487A1
WO2005066487A1 PCT/EP2004/053610 EP2004053610W WO2005066487A1 WO 2005066487 A1 WO2005066487 A1 WO 2005066487A1 EP 2004053610 W EP2004053610 W EP 2004053610W WO 2005066487 A1 WO2005066487 A1 WO 2005066487A1
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housing
injector
clamping nut
nozzle clamping
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Rainer Venus
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • F02M2200/80Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly
    • F02M2200/8076Fuel injection apparatus manufacture, repair or assembly involving threaded members

Definitions

  • the invention is based on a method for tightening a nozzle clamping nut of an injector for fuel injection or an injector or a nozzle clamping nut according to the category of the independent claims 1 10 4 and 11.
  • the nozzle clamping nut is usually pushed over a cylindrically shaped nozzle housing and screwed to an injector housing in the axial direction.
  • the nozzle clamping nut is tightened with a predetermined torque.
  • the invention has for its object to provide a method for tightening a nozzle nut on an injector, with which the tightening of the nozzle nut can be carried out much easier and with greater reliability. This object is achieved with the features of the independent claims 1, 10 and 11.
  • the measures listed in the dependent claims provide advantageous developments and improvements to the method specified in the independent claims 1, 10 and 11 for tightening the nozzle clamping nut or the injector or the nozzle clamping nut. It is considered to be particularly advantageous that the holding surface is designed as a raised contour or as a groove. With a raised contour as well as with a groove, the pulling device can easily be applied and the tensile force can thus be specifically transferred to the nozzle clamping nut or to the injector housing without causing harmful tension in the interior of the components.
  • the arrangement is radial to the axis of the injector housing.
  • the holding surface is at least partially formed on the circumference of the components and shaped in such a way that the tensile force can be transmitted as evenly as possible to the nozzle clamping nut and the injector housing.
  • a contour shoulder already present on the injector housing as a holding surface for the pulling device. This can be, for example, a narrowing in the lower area of the injector housing, at which the counter thread for the nozzle clamping nut is cut. A pulling or holding device can then be attached to this existing housing shoulder without additional effort.
  • a particularly advantageous solution is also seen in providing, as the holding surface, one or more grooves or raised contours which are suitable for receiving the pulling device. are suitable.
  • several grooves or raised contours can be arranged one above the other in the lower region of the nozzle clamping nut. This has the advantage that the tensile force can be distributed over a larger area, so that the material is not subjected to excessive stress during stretching.
  • contours or grooves can be produced particularly easily with appropriate tools with a symmetrical cross section.
  • the nozzle housing can be precisely pre-adjusted on the one hand and fixed in the assumed position.
  • the nozzle holder can be pressed against the injector housing with an axial preload using the hold-down device, which rests against the lower tip of the nozzle housing.
  • the frictional resistance at the contact surfaces between the nozzle clamping nut and the nozzle housing can be further reduced in an advantageous manner.
  • Holding surfaces can be designed so that they also transmit the torque for tightening the nozzle clamping nut can be.
  • the formation of a hexagon, as has been used up to now, is then no longer necessary.
  • FIG. 1 shows a schematic illustration of a sectional view of an injector with a pulling device
  • FIG. 2 shows a nozzle clamping nut according to the invention with three grooves, which have a symmetrical cross section
  • FIG. 3 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves which have a symmetrical cross section
  • FIG. 4 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the upper groove has a sawtooth-shaped cross section,
  • FIG. 5 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the upper groove has a deeper, U-shaped cross section,
  • FIG. 6 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the two grooves have a U-shaped cross section
  • FIG. 7 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a groove which has a sawtooth-shaped cross section
  • FIG. 8 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a groove which has a symmetrical cross section
  • FIG. 9 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a raised contour as a holding surface.
  • the sectional view in FIG. 1 essentially shows a cross section through an injector for fuel injection, which can be installed in a cylinder of an internal combustion engine.
  • the injector with its injector housing 1 is shown in the upper part of FIG.
  • a key element in the interior of the injector housing 1 is a drive element 2, with which a valve needle 4 can be controlled, which is located in a nozzle housing 6 at the lower end of the injector housing 1 and which contains the injection holes for injecting the fuel into the cylinder releases or closes.
  • the fuel channels in the injector have not been shown for reasons of clarity.
  • FIG. 1 shows the nozzle housing 6, over which a nozzle clamping nut 7 has been pushed from below.
  • the nozzle clamping nut 7 is screwed to a threaded part 12 which is arranged on a contour shoulder 8 in the lower region of the injector housing 1.
  • the nozzle clamping nut 7 is shaped such that the nozzle housing 6 rests with a shoulder on an inner bottom surface of the nozzle clamping nut 7 and forms corresponding contact surfaces 11 therewith.
  • a stop disk 13 is arranged between the nozzle housing 6 and the injector housing 1, against which the nozzle housing is pressed when the nozzle clamping nut 7 is tightened.
  • two spiral spring pins are preferably inserted vertically in the stop disk 13 and secure the relative position of the two components when the nozzle nut 7 is tightened.
  • a holding device 3 is arranged on the injector housing 1, with which the injector housing 1 is firmly clamped for tightening the nozzle clamping nut 7.
  • the holding device 3 engages with its lower end under the contour shoulder 8 of the injector housing 1, the serves as an abutment for a pulling device 3a and which is attached to the nozzle clamping nut 7.
  • a groove 9 can be seen as an undercut, in which the pulling device 3a engages.
  • two, three or more grooves 9 can be used. Furthermore, raised contours can be used, as will be explained later.
  • the nozzle housing 6 can be centered on the nozzle clamping nut 7. Since the nozzle clamping nut 7 can now be tightened with a lower torque by a predetermined angle of rotation, the risk that the nozzle housing 6 will misalign with the injector housing 1 is considerably lower. Therefore, simple spiral spring pins can be used instead of the expensive cylinder pins to secure the relative positions of the components.
  • the nozzle clamping nut 7 is relieved, so that the stored preload force can affect the components concerned. In particular, this ensures that the sealing of the fuel-carrying channels on the high-pressure sealing surface is ensured during the operating life of the injector.
  • the harmful influences on high pressure tightness for example
  • Figures 2 to 9 show alternative embodiments of the invention.
  • the grooves 9 or raised contours 10 were drawn for the nozzle clamping nut 7. In principle, they can also be attached to the injector housing 1.
  • the grooves 9 or contours 10 are arranged radially all around on the outer surface of the nozzle clamping nut 7 and / or the injector housing 1. They can also be segmented or in the form of bores.
  • the grooves 9 or contours 10 are preferably attached to the lower end of the nozzle clamping nut 7 in order to obtain the longest possible expansion path for the nozzle clamping nut 7.
  • FIG. 2 shows a partially cut-off nozzle clamping nut 7, at the lower end of which three grooves 9 are made. As can be seen in Figure 2, the grooves 9 are symmetrical and have the same notch depth.
  • FIG. 3 shows a nozzle clamping nut 7 with two symmetrically arranged grooves 9 in which - similar to FIG. 3, two grooves 9 are formed.
  • the lower groove 9 is formed with a symmetrical cross section, while the upper groove 9 has a sawtooth-shaped cross section.
  • two grooves 9 are also arranged on the nozzle clamping nut 7.
  • the lower groove 9 has a sawtooth-shaped cross section.
  • the upper groove 9, on the other hand, is symmetrical, but has a deeper cut.
  • FIG. 6 shows a nozzle clamping nut 7, in which two symmetrically cut grooves 9 are arranged. Here, however, the notch depth is less in the lower groove 9.
  • FIG. 7 shows a nozzle clamping nut 7 in which only one groove 9 is formed.
  • the groove 9 has a sawtooth-shaped cross section.
  • FIG. 8 is designed with a groove 9 similar to that in FIG. 7. However, here the groove 9 is symmetrical.
  • FIG. 9 shows a nozzle clamping nut 7 in which a raised contour 10 is formed at the lower edge.
  • the contour 10 is designed as a reinforcing ring and is arranged radially on the circumference of the nozzle clamping nut 7.
  • the contour 10 is not designed as a closed ring in this exemplary embodiment, but has a gap 14.
  • the pulling device 3a can engage in the gap 14 with a corresponding pin, so that the torque for tightening the nozzle clamping nut 7 can thereby be transmitted without slippage.

Abstract

Generally, a nozzle tensioning nut (7) is used for a fuel injector during the connection of the injector housing (1) to the nozzle housing (6). Said nozzle tensioning nut (7) is slid over the nozzle housing (6) and screwed to the injector housing (1). As a result of the friction resistance on the contact surfaces (11) between the nozzle tensioning nut (7) and the nozzle housing (6), deformations are created, that, inter alia, can lead to loss of tightness on the high pressure sealing surface. According to the invention, a traction device (3,3a) is arranged between the injector housing (1) and the nozzle tensioning nut (7), by which means the friction resistance on the contact surfaces (11) can be reduced when the nozzle tensioning nut (7) is tightened. To this end, holding surfaces (8,9) are applied to the outer periphery of the nozzle tensioning nut (7) and/or the injector housing (1), and the traction device (3,3a), in turn, is applied to said holding surfaces. In this way, the two assembly parts are prevented from twisting, and the high pressure region remains sealed for a long time with the required press-on pressure.

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Festziehen einer Dusenspannmutter eines Injektors für die Kraftstoffeinspritzung sowie Injektor und Düsen- spannmutterProcedure for tightening a nozzle clamping nut of an injector for fuel injection as well as injector and nozzle clamping nut
Die Erfindung geht von einem Verfahren zum Festziehen einer Dusenspannmutter eines Injektors für die Kraftstoffeinspritzung beziehungsweise von einem Injektor oder einer Düsen- spannmutter nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 10 4und 11 aus. Bei der Montage des Injektors wird üblicherweise die Dusenspannmutter über ein zylindrisch geformtes Düsengehäuse geschoben und in axialer Richtung mit einem Injektorgehäuse verschraubt. Um die im Innern des Injektorgehäuses verlaufenden Hochdruckleitungen an den Dichtflächen zwischen den beiden Gehäuseteilen Injektorgehäuse und Düsengehäuse gegen den hohen Kraftstoffdruck sicher abzudichten, wird die Dusenspannmutter mit einem vorgegebenen Drehmoment festgezogen. Allerdings entstehen beim Festziehen der Düsenspannmut- ter erhebliche Reibwiderstände an den Kontaktflächen zwischen dem Düsengehäuse und der Dusenspannmutter, die zum großen Teil das Anzugsdrehmoment vernichten. Ein weiteres Problem besteht auch darin, dass beim Festziehen der Dusenspannmutter das Injektorgehause und das Düsengehäuse gegeneinander ver- dreht werden und somit die beiden Baugruppen mit einer Fehlstellung zueinander montiert werden.The invention is based on a method for tightening a nozzle clamping nut of an injector for fuel injection or an injector or a nozzle clamping nut according to the category of the independent claims 1 10 4 and 11. When installing the injector, the nozzle clamping nut is usually pushed over a cylindrically shaped nozzle housing and screwed to an injector housing in the axial direction. In order to securely seal the high-pressure lines running inside the injector housing on the sealing surfaces between the two housing parts, injector housing and nozzle housing, against the high fuel pressure, the nozzle clamping nut is tightened with a predetermined torque. However, when the nozzle clamping nut is tightened, there are considerable frictional resistances on the contact surfaces between the nozzle housing and the nozzle clamping nut, which largely destroy the tightening torque. Another problem also lies in the fact that when the nozzle clamping nut is tightened, the injector housing and the nozzle housing are rotated relative to one another and the two assemblies are thus assembled with one another in an incorrect position.
Bisher hat man das gegenseitige Verdrehen der beiden Baugruppen dadurch zu lösen versucht, dass ein oder zwei massive Zy- linderstifte als Führungshilfen verbaut wurden, die mit extrem eng tolerierter Passung gefertigt werden müssen. Diese Zylinderstifte fangen beim Festziehen der Dusenspannmutter die auftretenden Scherkräfte auf. Bei diesem Montageverfahren ist jedoch nachteilig, dass es durch die Druckkräfte gegen die Zylinderstifte zu Verspannungen innerhalb des Injektorgehäuses und des Düsengehäuses kommt, die sich u.a. ungünstig auf benachbarte Hochdruckdichtflächen auswirken. Hinzu kommt, dass die passgenauen Zylinderstifte sehr kostenintensiv sind, da sie in einem aufwändigen Prozess mit einer Anschlagscheibe selektiert und gepaart werden müssen. Des weiteren hat sich als ungünstig herausgestellt, dass die Bauteile Düsengehäuse, Injektorgehäuse und Dusenspannmutter praktisch nicht miteinander zentriert werden können und es somit leicht zu axialen FehlStellungen der Bauteile kommt.So far, attempts have been made to solve the mutual twisting of the two assemblies by installing one or two solid cylinder pins as guide aids, which have to be manufactured with an extremely tight tolerance. These cylinder pins absorb the shear forces that occur when the nozzle clamping nut is tightened. However, this assembly method has the disadvantage that the compressive forces against the cylinder pins result in tensions within the injector housing and the nozzle housing, which, inter alia, have an unfavorable effect on adjacent high-pressure sealing surfaces. Come in addition, that the precisely fitting cylindrical pins are very cost-intensive, since they have to be selected and paired with a stop plate in a complex process. Furthermore, it has turned out to be unfavorable that the components of the nozzle housing, injector housing and nozzle clamping nut can practically not be centered with one another and the components can therefore be misaligned axially.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Festziehen einer Dusenspannmutter an einem Injektor anzugeben, mit dem das Festziehen der Dusenspannmutter erheblich einfacher und mit größerer Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1, 10 und 11 gelöst.The invention has for its object to provide a method for tightening a nozzle nut on an injector, with which the tightening of the nozzle nut can be carried out much easier and with greater reliability. This object is achieved with the features of the independent claims 1, 10 and 11.
Bei den erfindungsgemäßen Verfahren zum Festziehen einer Dusenspannmutter eines Injektors für die Kraftstoffeinspritzung beziehungsweise bei dem Injektor oder der Dusenspannmutter mit den kennzeichnenden Merkmalen der nebengeordneten Ansprü- ehe 1, 10 und 11 ergibt sich der Vorteil, dass die Zugvorrichtung beim Festziehen die Dusenspannmutter leicht gedehnt und dadurch den Flächendruck an den Kontaktflächen zwischen der Dusenspannmutter und dem Düsengehäuse stark reduziert wird. Dadurch sinkt der Reibwiderstand an diesen Kontaktflä- chen erheblich. Das aufzubringende Anzugsdrehmoment wird somit an den Kontaktflächen weniger stark gedämpft und kann praktisch voll zum Festziehen der Dusenspannmutter verwendet werden. Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, dass durch den verringerten Reibwiderstand auch das Verdrehmoment zwischen den beiden Bauteile Injektorgehäuse und Düsengehäuse erheblich kleiner ist. Dadurch kann auf die massiven und passgenauen Zylinderstifte verzichtet werden. In diesem Fall genügen als Justagehilfe und Verdrehschutz einfache und kostengünstige Spiralspannstifte, Des weiteren ergibt sich der Vorteil, dass keine schädlichen Einflüsse auf die Hochdruckdichtflächen wirken, da kein Spannungseintrag durch die seitliche Anlage der Spiralspannstifte entsteht. Ebenso wird vor- teilhaft vermieden, dass durch eine nicht axiale Position der Dusenspannmutter eine einseitige Verspannung der Bauteile nach der Montage auftritt.In the method according to the invention for tightening a nozzle clamping nut of an injector for fuel injection or in the injector or the nozzle clamping nut with the characterizing features of the independent claims 1, 10 and 11, there is the advantage that the pulling device slightly tightens the nozzle clamping nut during tightening and thereby the surface pressure at the contact surfaces between the nozzle clamping nut and the nozzle housing is greatly reduced. This considerably reduces the frictional resistance at these contact surfaces. The tightening torque to be applied is thus less damped at the contact surfaces and can be used almost fully to tighten the nozzle clamping nut. It is considered particularly advantageous that the reduced frictional resistance also means that the torque between the two components, injector housing and nozzle housing, is considerably smaller. This eliminates the need for the massive and precisely fitting cylindrical pins. In this case, simple and inexpensive spiral spring pins are sufficient as an adjustment aid and protection against twisting. Furthermore, there is the advantage that there are no harmful influences on the high-pressure sealing surfaces, since there is no tension input from the lateral contact of the spiral spring pins. Likewise, partially avoided that the non-axial position of the nozzle clamping nut causes one-sided bracing of the components after assembly.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüche 1, 10 und 11 angegebenen Verfahrens zum Festziehen der Dusenspannmutter beziehungsweise des Injektors oder der Dusenspannmutter gegebenen. Als beson- ders vorteilhaft wird angesehen, dass die Haltefläche als erhabene Kontur oder als Rille ausgebildet sind. Sowohl bei einer erhabenen Kontur als auch bei einer Rille kann die Zugvorrichtung leicht angesetzt und somit die Zugkraft gezielt auf die Dusenspannmutter beziehungsweise auf das Injektorge- häuse übertragen werden, ohne dass sich im Innern der Bauteile schädliche Verspannungen ergeben können.The measures listed in the dependent claims provide advantageous developments and improvements to the method specified in the independent claims 1, 10 and 11 for tightening the nozzle clamping nut or the injector or the nozzle clamping nut. It is considered to be particularly advantageous that the holding surface is designed as a raised contour or as a groove. With a raised contour as well as with a groove, the pulling device can easily be applied and the tensile force can thus be specifically transferred to the nozzle clamping nut or to the injector housing without causing harmful tension in the interior of the components.
Bei einer einfachen und leicht herzustellenden Ausführungsform der Haltefläche erfolgt die Anordnung radial zur Achse des Injektorgehäuses. Die Haltefläche ist dabei wenigstens partiell am Umfang der Bauteile ausgebildet und so ausgeformt, dass die Zugkraft möglichst gleichmäßig verteilt auf die Dusenspannmutter und das Injektorgehäuse übertragen werden kann.In a simple and easy to manufacture embodiment of the holding surface, the arrangement is radial to the axis of the injector housing. The holding surface is at least partially formed on the circumference of the components and shaped in such a way that the tensile force can be transmitted as evenly as possible to the nozzle clamping nut and the injector housing.
Als vorteilhafte Lösung wird des weiteren angesehen, einen bereits am Injektorgehäuse vorhandenen Konturenabsatz als Haltefläche für die Zugvorrichtung zu verwenden. Dieses kann beispielsweise eine Verengung im unteren Bereich des Injek- torgehäuses sein, an dem das Gegengewinde für die Dusenspannmutter eingeschnitten ist. An diesem vorhandenen Gehäuseabsatz kann dann ohne Mehraufwand eine Zug- oder Haltevorrichtung angesetzt werden.It is also considered an advantageous solution to use a contour shoulder already present on the injector housing as a holding surface for the pulling device. This can be, for example, a narrowing in the lower area of the injector housing, at which the counter thread for the nozzle clamping nut is cut. A pulling or holding device can then be attached to this existing housing shoulder without additional effort.
Eine besonders vorteilhafte Lösung wird auch darin gesehen, als Haltefläche eine oder mehrere Rillen oder erhabene Konturen vorzusehen, die für die Aufnahme der Zugvorrichtung ge- eignet sind. Insbesondere können im unteren Bereich der Dusenspannmutter mehrere Rillen oder erhabene Konturen übereinander angeordnet werden. Das hat den Vorteil, dass die Zugkraft über eine größere Fläche verteilt übertragen werden kann, so dass das Material bei der Dehnung nicht übermäßig beansprucht wird.A particularly advantageous solution is also seen in providing, as the holding surface, one or more grooves or raised contours which are suitable for receiving the pulling device. are suitable. In particular, several grooves or raised contours can be arranged one above the other in the lower region of the nozzle clamping nut. This has the advantage that the tensile force can be distributed over a larger area, so that the material is not subjected to excessive stress during stretching.
Die Konturen oder Rillen lassen sich besonders einfach mit entsprechenden Werkzeugen mit einem symmetrischen Querschnitt herstellen.The contours or grooves can be produced particularly easily with appropriate tools with a symmetrical cross section.
Bei asymmetrisch ausgebildeten Konturen oder Rillen mit einem sägezahnförmigen Querschnitt ergibt sich der Vorteil, dass die Zugkraft in Richtung der Mittelachse des Injektorgehäuses und des Düsengehäuses eingeleitet werden kann. Das erleichtert die exakte Ausrichtung der Bauteile in Bezug auf die Mittelachse. Eine eventuelle Verschiebung der Bauteile durch einwirkende Querkräfte kann somit vermieden werden.In the case of asymmetrically shaped contours or grooves with a sawtooth-shaped cross section, there is the advantage that the tensile force can be introduced in the direction of the central axis of the injector housing and the nozzle housing. This facilitates the exact alignment of the components in relation to the central axis. A possible displacement of the components due to transverse forces can be avoided.
Als günstige Lösung wird auch angesehen, bei Verwendung mehrerer Rillen die Kerbtiefe unterschiedliche tief auszubilden. Dadurch können die bei Zugeinwirkung auftretenden Kraftlinien im Material besser verteilt werden, so dass das Material geschont wird.It is also considered to be a favorable solution to make the notch depth different when using several grooves. As a result, the lines of force that occur during the action of tension can be better distributed in the material, so that the material is protected.
Durch Verwendung eines Niederhalters kann einerseits das Düsengehäuse exakt vorjustiert und in der eingenommenen Position fixiert werden. Andererseits kann über den Niederhalter, der an der unteren Spitze des Düsengehäuses anliegt, das Dü- sengehäuse mit einer axialen Vorspannung gegen das Injektorgehäuse gepresst werden. Dadurch kann der Reibwiderstand an den Kontaktflächen zwischen der Dusenspannmutter und dem Düsengehäuse in vorteilhafter Weise weiter reduziert werden.By using a hold-down device, the nozzle housing can be precisely pre-adjusted on the one hand and fixed in the assumed position. On the other hand, the nozzle holder can be pressed against the injector housing with an axial preload using the hold-down device, which rests against the lower tip of the nozzle housing. As a result, the frictional resistance at the contact surfaces between the nozzle clamping nut and the nozzle housing can be further reduced in an advantageous manner.
Bei der Dusenspannmutter ergibt sich der Vorteil, dass dieThe advantage of the nozzle clamping nut is that the
Halteflächen so ausgebildet werden können, dass über sie auch das Drehmoment zum Festziehen der Dusenspannmutter übertragen werden kann. Die Ausbildung eines Sechskants, wie er üblicherweise bisher verwendet wird, ist dann nicht mehr erforderlich.Holding surfaces can be designed so that they also transmit the torque for tightening the nozzle clamping nut can be. The formation of a hexagon, as has been used up to now, is then no longer necessary.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Several embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail in the following description.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung ein Schnittbild eines Injektors mit einer Zugvorrichtung,FIG. 1 shows a schematic illustration of a sectional view of an injector with a pulling device,
Figur 2 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit drei Rillen, die einen symmetrischen Querschnitt aufweisen,FIG. 2 shows a nozzle clamping nut according to the invention with three grooves, which have a symmetrical cross section,
Figur 3 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit zwei Rillen, die einen symmetrischen Querschnitt aufweisen,FIG. 3 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves which have a symmetrical cross section,
Figur 4 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit zwei Rillen, bei der die obere Rille einen sägezahnförmigen Quer- schnitt aufweist,FIG. 4 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the upper groove has a sawtooth-shaped cross section,
Figur 5 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit zwei Rillen, bei der die obere Rille einen tieferen, u-förmigen Querschnitt aufweist,FIG. 5 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the upper groove has a deeper, U-shaped cross section,
Figur 6 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit zwei Rillen, bei der die beide Rillen einen u-förmigen Querschnitt aufweisen,FIG. 6 shows a nozzle clamping nut according to the invention with two grooves, in which the two grooves have a U-shaped cross section,
Figur 7 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit einer Rille, die einen sägezahnförmigen Querschnitt aufweist,FIG. 7 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a groove which has a sawtooth-shaped cross section,
Figur 8 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit einer Rille, die einen symmetrischen Querschnitt aufweist undFIG. 8 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a groove which has a symmetrical cross section and
Figur 9 zeigt eine erfindungsgemäße Dusenspannmutter mit einer erhabenen Kontur als Haltefläche. Das Schnittbild in Figur 1 zeigt im wesentlichen einen Querschnitt durch einen Injektor für die Kraftstoffeinspritzung, der in einen Zylinder einer Brennkraftmaschine eingebaut wer- den kann. Im oberen Teil von Figur 1 ist der Injektor mit seinem Injektorgehäuse 1 dargestellt. Als wesentliches Element ist im Innern des Injektorgehäuses 1 u.a. ein Antriebselement 2 erkennbar, mit dem eine Ventilnadel 4 steuerbar ist, die sich in einen Düsengehäuse 6 am unteren Ende des In- jektorgehäuses 1 befindet und die die Spritzlöcher für die Einspritzung des Kraftstoffs in den Zylinder freigibt oder schließt. Die im Injektor befindlichen Kraftstoffkanäle wurden aus Übersichtlichkeitsgründen nicht eingezeichnet.FIG. 9 shows a nozzle clamping nut according to the invention with a raised contour as a holding surface. The sectional view in FIG. 1 essentially shows a cross section through an injector for fuel injection, which can be installed in a cylinder of an internal combustion engine. The injector with its injector housing 1 is shown in the upper part of FIG. A key element in the interior of the injector housing 1 is a drive element 2, with which a valve needle 4 can be controlled, which is located in a nozzle housing 6 at the lower end of the injector housing 1 and which contains the injection holes for injecting the fuel into the cylinder releases or closes. The fuel channels in the injector have not been shown for reasons of clarity.
Der untere Teil von Figur 1 zeigt das Düsengehäuse 6, über das von unter her eine Dusenspannmutter 7 aufgeschoben wurde. Die Dusenspannmutter 7 ist mit einem Gewindeteil 12 verschraubt, das an einem Konturenabsatz 8 im unteren Bereich des Injektorgehäuses 1 angeordnet ist. Die Dusenspannmutter 7 ist so geformt, dass das Düsengehäuse 6 mit einem Absatz auf einer inneren Bodenfläche der Dusenspannmutter 7 aufliegt und mit dieser entsprechende Kontaktflächen 11 bildet.The lower part of FIG. 1 shows the nozzle housing 6, over which a nozzle clamping nut 7 has been pushed from below. The nozzle clamping nut 7 is screwed to a threaded part 12 which is arranged on a contour shoulder 8 in the lower region of the injector housing 1. The nozzle clamping nut 7 is shaped such that the nozzle housing 6 rests with a shoulder on an inner bottom surface of the nozzle clamping nut 7 and forms corresponding contact surfaces 11 therewith.
Zwischen dem Düsengehäuse 6 und dem Injektorgehäuse 1 ist ei- ne Anschlagscheibe 13 angeordnet, gegen die das Düsengehäuse beim Festziehen der Dusenspannmutter 7 gepresst wird. Zur Sicherung gegen ein Verdrehen des Düsengehäuses 6 gegenüber dem Injektorgehäuse 1 sind in der Anschlagscheibe 13 vorzugsweise zwei Spiralspannstifte vertikal eingelegt, die beim Festzie- hen der Dusenspannmutter 7 die relative Position der beiden Bauteile sichern.A stop disk 13 is arranged between the nozzle housing 6 and the injector housing 1, against which the nozzle housing is pressed when the nozzle clamping nut 7 is tightened. To prevent the nozzle housing 6 from rotating relative to the injector housing 1, two spiral spring pins are preferably inserted vertically in the stop disk 13 and secure the relative position of the two components when the nozzle nut 7 is tightened.
Wie Figur 1 weiter entnehmbar ist, ist am Injektorgehäuse 1 eine Haltevorrichtung 3 angeordnet, mit der das Injektorge- häuse 1 für das Festziehen der Dusenspannmutter 7 fest eingespannt wird. Die Haltevorrichtung 3 greift mit ihrem unteren Ende unter den Konturenabsatz 8 des Injektorgehäuse 1, der als Widerlager für eine Zugvorrichtung 3a dient und die an der Dusenspannmutter 7 angesetzt wird. Am unteren Ende der Dusenspannmutter 7 ist als Hinterschnitt eine Rille 9 erkennbar, in die die Zugvorrichtung 3a eingreift.As can further be seen in FIG. 1, a holding device 3 is arranged on the injector housing 1, with which the injector housing 1 is firmly clamped for tightening the nozzle clamping nut 7. The holding device 3 engages with its lower end under the contour shoulder 8 of the injector housing 1, the serves as an abutment for a pulling device 3a and which is attached to the nozzle clamping nut 7. At the lower end of the nozzle clamping nut 7, a groove 9 can be seen as an undercut, in which the pulling device 3a engages.
In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, das zwei, drei oder mehrere Rillen 9 verwendbar sind. Des weiteren können erhabene Konturen verwendet werden, wie später noch erläutert wird.In an alternative embodiment of the invention it is provided that two, three or more grooves 9 can be used. Furthermore, raised contours can be used, as will be explained later.
Nachfolgend wird die Funktionsweise dieser Anordnung näher erläutert. Um den Reibwiderstand an den Kontaktflächen 11 zwischen dem Düsengehäuse 6 und der Dusenspannmutter 7 zu reduzieren, wird beim Festziehen der Dusenspannmutter 7 eine Zugkraft Fl zwischen der Haltevorrichtung 3 und der Zugvorrichtung 3a vorgegeben, mit der die Dusenspannmutter 7 entgegen der Schraubrichtung vorgespannt wird. Die Dusenspannmutter 7 wird mit der gewünschten Endspannkraft zuzüglich einer Setzkraft vorgespannt. Die durch die Zugkraft entstehende ge- ringe Längenänderung der Dusenspannmutter 7 genügt, um den an sich enormen Reibwiderstand an den Kontaktflächen 11 erheblich zu reduzieren. Des weiteren werden in diesem entlasteten Zustand die inneren Bauteile entlastet und können nun sehr leicht mittig zueinander zentriert werden. Insbesondere kann das Düsengehäuse 6 mittig zur Dusenspannmutter 7 zentriert werden. Da die Dusenspannmutter 7 nun mit einem geringeren Drehmoment um einen vorgegebenen Drehwinkel festgezogen werden kann, ist die Gefahr, dass sich das Düsengehäuse 6 gegenüber dem Injektorgehäuse 1 dejustiert, erheblich geringer. Daher können an Stelle der kostenintensiven Zylinderstifte einfache Spiralspannstifte verwendet werden, um die relativen Positionen der Bauteile zu sichern.The mode of operation of this arrangement is explained in more detail below. In order to reduce the frictional resistance at the contact surfaces 11 between the nozzle housing 6 and the nozzle clamping nut 7, when the nozzle clamping nut 7 is tightened, a tensile force Fl is predetermined between the holding device 3 and the drawing device 3a, with which the nozzle clamping nut 7 is preloaded against the screwing direction. The nozzle clamping nut 7 is preloaded with the desired final clamping force plus a setting force. The slight change in length of the nozzle clamping nut 7 resulting from the tensile force is sufficient to considerably reduce the enormous frictional resistance at the contact surfaces 11. Furthermore, the internal components are relieved in this relieved state and can now be centered very easily in the center of each other. In particular, the nozzle housing 6 can be centered on the nozzle clamping nut 7. Since the nozzle clamping nut 7 can now be tightened with a lower torque by a predetermined angle of rotation, the risk that the nozzle housing 6 will misalign with the injector housing 1 is considerably lower. Therefore, simple spiral spring pins can be used instead of the expensive cylinder pins to secure the relative positions of the components.
Zur Unterstützung dieses Vorgangs ist vorgesehen, unter die Spitze des Düsenkörpers 6 einen Niederhalter 5 aufzusetzen, der mit einer zweiten Kraft F2 in Schraubrichtung drückt und so eine zusätzliche axiale Vorspannkraft auf die inneren Bau- teile einbringt. Dadurch kann der Reibwiderstand an den Kontaktflächen 11 weiter reduziert werden.To support this process, it is provided to place a hold-down device 5 under the tip of the nozzle body 6, which presses in the screwing direction with a second force F2 and thus an additional axial pretensioning force on the inner components. brings in parts. As a result, the frictional resistance at the contact surfaces 11 can be reduced further.
Nach dem Festziehen wird die Dusenspannmutter 7 wieder ent- lastet, so dass sich die gespeicherte Vorspannkraft auf die betroffenen Bauteile auswirken kann. Insbesondere ist dadurch sichergestellt, dass auch die Abdichtung der Kraftstoff führenden Kanäle an der Hochdruckdichtfläche während der Betriebsdauer des Injektors gewährleistet ist. Die schädlichen Einflüsse auf die Hochdruckdichtigkeit, beispielsweise einAfter tightening, the nozzle clamping nut 7 is relieved, so that the stored preload force can affect the components concerned. In particular, this ensures that the sealing of the fuel-carrying channels on the high-pressure sealing surface is ensured during the operating life of the injector. The harmful influences on high pressure tightness, for example
Spannungseintrag durch die Anlage der Spiralspannstifte, eine einseitige Verspannung der Bauteile durch eine deaxiale Position der Dusenspannmutter 7 oder ein Einfrieren eines unerwünschten Drehmomentes auf die Bauteile nach der Montage, die zu unkontrollierbaren Verhältnissen während der Betriebs des Injektors führen können, wird zuverlässig vermieden.Stress input through the installation of the spiral spring pins, one-sided bracing of the components due to a deaxial position of the nozzle clamping nut 7 or freezing of an undesired torque on the components after assembly, which can lead to uncontrollable conditions during the operation of the injector, are reliably avoided.
Die Figuren 2 bis 9 zeigen alternative Ausführungsformen der Erfindung. Beispielhaft wurden die Rillen 9 oder erhabene Konture 10 für die Dusenspannmutter 7 gezeichnet. Prinzipiell lassen sie sich auch an dem Injektorgehäuse 1 anbringen. Die Rillen 9 beziehungsweise Konturen 10 sind an der Mantelfläche der Dusenspannmutter 7 und/oder dem Injektorgehäuse 1 radial umlaufend angeordnet. Sie können auch segmentiert oder in Form von Bohrungen ausgeführt sein. Die Rillen 9 oder Konturen 10 werden vorzugsweise am unteren Ende der Dusenspannmutter 7 angebracht, um einen möglichst langen Dehnungsweg für die Dusenspannmutter 7 zu erhalten.Figures 2 to 9 show alternative embodiments of the invention. As an example, the grooves 9 or raised contours 10 were drawn for the nozzle clamping nut 7. In principle, they can also be attached to the injector housing 1. The grooves 9 or contours 10 are arranged radially all around on the outer surface of the nozzle clamping nut 7 and / or the injector housing 1. They can also be segmented or in the form of bores. The grooves 9 or contours 10 are preferably attached to the lower end of the nozzle clamping nut 7 in order to obtain the longest possible expansion path for the nozzle clamping nut 7.
Figur 2 zeigt eine teilweise angeschnittene Dusenspannmutter 7, an deren unterem Ende drei Rillen 9 eingebracht sind. Wie der Figur 2 entnehmbar ist, sind die Rillen 9 symmetrisch ausgeführt und weisen eine gleiche Kerbtiefe auf.FIG. 2 shows a partially cut-off nozzle clamping nut 7, at the lower end of which three grooves 9 are made. As can be seen in Figure 2, the grooves 9 are symmetrical and have the same notch depth.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Figur 3 ist eine Dusenspannmutter 7 mit zwei symmetrisch angeordneten Rillen 9 dargestellt. Figur 4 zeigt eine Dusenspannmutter 7, bei der - ähnlich wie zu Figur 3 zwei Rillen 9 ausgebildet sind. Die untere Rille 9 ist mit einem symmetrischen Querschnitt ausgebildet, während die obere Rille 9 einen sägezahnförmigen Querschnitt aufweist.In the exemplary embodiment in FIG. 3, a nozzle clamping nut 7 with two symmetrically arranged grooves 9 is shown. FIG. 4 shows a nozzle clamping nut 7, in which - similar to FIG. 3, two grooves 9 are formed. The lower groove 9 is formed with a symmetrical cross section, while the upper groove 9 has a sawtooth-shaped cross section.
In Figur 5 sind an der Dusenspannmutter 7 ebenfalls zwei Rillen 9 angeordnet. Bei diesem Beispiel weist die untere Rille 9 einen sägezahnförmigen Querschnitt auf. Die obere Rille 9 ist dagegen symmetrisch ausgebildet, aber tiefer hintergeschnitten.In Figure 5, two grooves 9 are also arranged on the nozzle clamping nut 7. In this example, the lower groove 9 has a sawtooth-shaped cross section. The upper groove 9, on the other hand, is symmetrical, but has a deeper cut.
Figur 6 zeigt eine Dusenspannmutter 7, bei der zwei symmet- risch geschnittene Rillen 9 angeordnet sind. Hier ist jedoch bei der unteren Rille 9 die Kerbtiefe geringer ausgebildet .FIG. 6 shows a nozzle clamping nut 7, in which two symmetrically cut grooves 9 are arranged. Here, however, the notch depth is less in the lower groove 9.
Figur 7 zeigt eine Dusenspannmutter 7, bei der nur eine Rille 9 ausgebildet ist. Die Rille 9 weist einen sägezahnförmigen Querschnitt auf.FIG. 7 shows a nozzle clamping nut 7 in which only one groove 9 is formed. The groove 9 has a sawtooth-shaped cross section.
Das Ausführungsbeispiel in Figur 8 ist mit einer Rille 9 ähnlich ausgebildet wie in Figur 7. Allerdings ist hier die Rille 9 symmetrisch ausgeführt.The embodiment in FIG. 8 is designed with a groove 9 similar to that in FIG. 7. However, here the groove 9 is symmetrical.
In Figur 9 ist eine Dusenspannmutter 7 dargestellt, bei der am unteren Rand eine erhabene Kontur 10 ausgebildet ist. Die Kontur 10 ist als Verstärkungsring ausgebildet und radial am Umfang der Dusenspannmutter 7 angeordnet. Die Kontur 10 ist in diesem Ausfuhrungsbeispiel nicht als geschlossener Ring ausgeführt, sondern weist eine Lücke 14 auf. In die Lücke 14 kann die Zugvorrichtung 3a mit einem entsprechenden Zapfen eingreifen, so dass dadurch das Drehmoment zum Festziehen der Dusenspannmutter 7 schlupffrei übertragen werden kann. FIG. 9 shows a nozzle clamping nut 7 in which a raised contour 10 is formed at the lower edge. The contour 10 is designed as a reinforcing ring and is arranged radially on the circumference of the nozzle clamping nut 7. The contour 10 is not designed as a closed ring in this exemplary embodiment, but has a gap 14. The pulling device 3a can engage in the gap 14 with a corresponding pin, so that the torque for tightening the nozzle clamping nut 7 can thereby be transmitted without slippage.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Festziehen einer Dusenspannmutter (7) eines Injektors für die Kraftstoffeinspritzung, wobei die Dü- senspannmutter (7) über ein zylindrisch geformtes Düsengehäuse (6) geschoben und in axialer Richtung mit einem Injektorgehäuse (1) verschraubt wird und wobei die Dusenspannmutter (7) mit einem vorgegebenen Drehmoment festgezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Um- fang der Dusenspannmutter (7) und/oder des Injektorgehäuses (1) wenigstens ein Hinterschnitt als Haltefläche (8,9) angebracht ist, an der eine Zugvorrichtung (3,3a) angesetzt wird, und dass die Zugvorrichtung (3,3a) zur Verringerung des beim Festziehen der Dusenspannmutter (7) entstehenden Reibwiderstandes an den Kontaktflächen (11) zwischen dem Düsengehäuse (6) und der Dusenspannmutter (7) eine der Schraubrichtung entgegengesetzt gerichtete Zugkraft (Fl) ausübt.1. A method for tightening a nozzle clamping nut (7) of an injector for fuel injection, wherein the nozzle clamping nut (7) is pushed over a cylindrically shaped nozzle housing (6) and screwed in the axial direction to an injector housing (1) and the nozzle clamping nut ( 7) is tightened with a predetermined torque, characterized in that at least one undercut is provided as a holding surface (8, 9) on the outer circumference of the nozzle clamping nut (7) and / or the injector housing (1), on which a pulling device (3 , 3a) is attached, and that the pulling device (3,3a) to reduce the frictional resistance that occurs when the nozzle clamping nut (7) is tightened on the contact surfaces (11) between the nozzle housing (6) and the nozzle clamping nut (7) is directed in the opposite direction to the screwing direction Pulling force (Fl).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteflächen gegenüber ihrer Umgebung als erhabene Kontur (10) oder als Rille (9) ausgebildet sind.2. The method according to claim 1, characterized in that the holding surfaces with respect to their surroundings are designed as a raised contour (10) or as a groove (9).
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass die Halteflächen radial angeordnet und wenigstens partiell ringförmig ausgebildet sind.3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the holding surfaces are arranged radially and are at least partially annular.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass als Haltefläche am Injektorgehäuses (1) ein am Injektorgehäuse (1) vorhandene Konturenabsatz (8) verwendet wird, der vorzugsweise am unteren Bereich des Injektorgehäuses (1) angeordnet ist.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a contour shoulder (8) present on the injector housing (1) is used as the holding surface on the injector housing (1) and is preferably arranged on the lower region of the injector housing (1).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Haltefläche wenigstens eine Rille (9) oder Kontur (10) vorgesehen ist. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one groove (9) or contour (10) is provided as the holding surface.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Rille (9) oder Kontur (10) mit einem symmetrischen Querschnitt aus- gebildet ist.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one groove (9) or contour (10) is formed with a symmetrical cross section.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Rille (9) einen sägezahnförmigen Querschnitt aufweist.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one groove (9) has a sawtooth-shaped cross section.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Verwendung mehrerer Rillen (9) die Kerbtiefe gleich oder unterschiedlich tief ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that when using a plurality of grooves (9) the notch depth is of the same or different depth.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Fixierung und Justierung des Düsengehäuses (6) ein Niederhalter (5) angeordnet ist, der das Düsengehäuse (6) mit einer axialen Vorspann- kraft (F2) gegen das Injektorgehäuse (1) drückt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that a hold-down device (5) is arranged to fix and adjust the nozzle housing (6), which holds the nozzle housing (6) with an axial biasing force (F2) against the injector housing (1 ) presses.
10. Injektor für die Kraftstoffeinspritzung, mit einem Injektorgehäuse (1) und mit einem Düsengehäuse (6) , wobei das Injektorgehäuse (1) an seinem unteren Ende mit einem Schraubgewinde ausgebildet ist, an dem das Düsengehäuse (6) mittels einer über das Düsengehäuse (6) geschobenen Dusenspannmutter (7) mit dem Injektorgehäuse (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Umfang der Düsenspannmut- ter (7) und/oder des Injektorgehäuses (1) wenigstens ein Hinterschnitt als Haltefläche angebracht ist, wobei die Halteflächen gegenüber ihrer Umgebung als erhabene Kontur (10) oder als Vertiefung, vorzugsweise als Rille (9) , Bohrung oder dergleichen ausgebildet sind.10. Injector for fuel injection, with an injector housing (1) and with a nozzle housing (6), wherein the injector housing (1) is formed at its lower end with a screw thread, on which the nozzle housing (6) by means of a via the nozzle housing ( 6) pushed nozzle clamping nut (7) can be connected to the injector housing (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one undercut is provided as a holding surface on the outer circumference of the nozzle clamping nut (7) and / or the injector housing (1) The holding surfaces are designed as a raised contour (10) or as a depression, preferably as a groove (9), bore or the like, in relation to their surroundings.
11. Dusenspannmutter für die Montage eines Kraftstoffinjek- tors nach dem Verfahren nach einem der vorhergehenden An- sprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dusenspannmutter (7) an ihrem unteren Teil wenigstens eine Haltefläche aufweist, die als erhabene Kontur (10) oder als Rille (9) ausgebildet ist. 11. Nozzle clamping nut for the assembly of a fuel injector according to the method according to one of the preceding Sayings, characterized in that the nozzle clamping nut (7) has at least one holding surface on its lower part, which is designed as a raised contour (10) or as a groove (9).
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122 Ep: pct application non-entry in european phase