WO2009112191A1 - Kraftstoffverteilerbaugruppe - Google Patents

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WO2009112191A1
WO2009112191A1 PCT/EP2009/001531 EP2009001531W WO2009112191A1 WO 2009112191 A1 WO2009112191 A1 WO 2009112191A1 EP 2009001531 W EP2009001531 W EP 2009001531W WO 2009112191 A1 WO2009112191 A1 WO 2009112191A1
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WO
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wall
nipple
connection
manifold
bottom wall
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/001531
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English (en)
French (fr)
Inventor
Burkhard Harhoff
Markus Schmidt
Ludwig WIEDENLÜBBERT
Michael GIEßEL
Original Assignee
Poppe & Potthoff Gmbh
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Publication date
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Priority to EP09720768.2A priority patent/EP2250365B1/de
Priority to JP2010550069A priority patent/JP5221684B2/ja
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025Common rails
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00Metal working
    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49229Prime mover or fluid pump making
    • Y10T29/49231I.C. [internal combustion] engine making
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining
    • Y10T29/49947Assembling or joining by applying separate fastener
    • Y10T29/49966Assembling or joining by applying separate fastener with supplemental joining
    • Y10T29/49968Metal fusion joining

Definitions

  • the invention relates to a fuel rail assembly with a manifold and at least one welded to the manifold connecting nipple for connecting a branch line.
  • the invention further relates to a manifold, a connection nipple for producing such a fuel rail assembly and method for producing a fuel rail assembly.
  • Such fuel rail assemblies are used for example in so-called common rail injection systems for diesel engines.
  • the distributor tube is acted upon by a high-pressure pump forth with high-pressure fuel, which is fed to individual nozzles connected by branch lines connected to the manifold.
  • high-pressure pump forth with high-pressure fuel, which is fed to individual nozzles connected by branch lines connected to the manifold.
  • Ever higher demands on the exhaust gas quality of the engines require an increase in the injection pressures and thus the pressure resistance of such fuel rail subassemblies.
  • pressures in the order of 2500 bar are envisaged.
  • connection nipple has a wall, the inside and outside of which tapers towards the end to be welded to the manifold and ends in an annular projection.
  • the annular projection is insertable into an annular groove formed on a flat outer circumferential surface of the manifold. By fitting the projection into the groove, the welding current can be concentrated on the projection during an electric welding.
  • connection nipple ends at its end to be welded to a formed in the outer surface of the manifold groove to be welded in a peripheral tip.
  • a reactor pressure vessel in which a forged nozzle housing with a forged nozzle is integrated.
  • the nozzle includes a bore which leads from an inner side of the nozzle housing to the outside.
  • the nozzle housing contains on its outer side, a reinforcing region into which the nozzle is machined such that an outer end of the nozzle does not extend beyond an outer surface of the reinforcing region.
  • a circumferential groove is incorporated, which allows access to an outer end of the nozzle during welding.
  • a high-pressure fuel accumulator with a hollow base body and at least one transverse bore with a connection opening to the interior of the base body is known.
  • one or more indentations and / or recesses for stress relief of the pressurized high-pressure accumulator are preferably formed in the vicinity of the transverse bore on the outer and / or inner surface of the hollow body.
  • the invention has for its object to provide a fuel rail assembly, the pressure resistance compared to conventional fuel manifold construction groups is increased.
  • connection nipple The inventively provided annular groove leads to a considerable increase in the load capacity of the connection nipple.
  • the subclaims 2 to 8 are directed to advantageous embodiments and further developments of the fuel distributor assembly according to the invention.
  • the fuel rail assembly can be advantageously made from the manifold and the first separately prepared nipples.
  • Claims 11 and 12 are directed to a nipple as it can be used for the fuel rail assembly according to the invention.
  • Claims 13 to 15 indicate methods for producing a fuel distributor assembly according to the invention.
  • FIG. 1 is a longitudinal section through a part of a manifold with welded nipple, cut in the plane I-I of Fig. 2,
  • FIG. 2 shows a cross section through the arrangement of FIG. 1, cut in the plane II-II of FIG. 1,
  • FIG. 3 shows the view of the distributor tube of FIG. 1 without the connecting nipple welded thereto
  • FIG. 4 shows the connection of the distributor tube according to FIG. 2 without the connection nipple welded therewith, FIG.
  • FIG. 6 is a view similar to FIG. 1 of a modified embodiment
  • Fig. 7 is a view similar to Fig. 6 of another embodiment.
  • Fig. 8 is a similar to Fig. 1 view of another embodiment.
  • Fig. 1 shows a section of a manifold 10, which may be welded along its length with a plurality of nipples 12.
  • a branch line not shown, connected in a conventional manner, via which an injection nozzle, in particular provided on a diesel engine injection nozzle, is supplied with fuel under high pressure.
  • an injection nozzle in particular provided on a diesel engine injection nozzle
  • a longitudinal bore tion 14 Through the distributor tube 10 extends along its length a longitudinal bore tion 14, from the individual transverse bores 16 pass through the wall of the manifold 10, for example in the radial direction.
  • such a transverse bore 16 is shown, for example, starting from the longitudinal bore 14 extends stepwise and ends in a concave mouth 18.
  • connection recess 20 preferably by machining, is formed on the outside of the distributor tube 10, wherein a milling tool can be oriented on the transverse bore 16.
  • the recess 20 has a the muzzle 18 facing, preferably parallel to the axis of the transverse bore 16 directed inside or inside wall 22, to which a preferably perpendicular to the axis of the longitudinal bore 14 directed bottom side or bottom wall 24 connects, via an annular groove 26 in a turn preferably parallel to the axis of the transverse bore 16 extending outside or outer wall 28 passes.
  • connection nipple 12 is welded to the annular groove 26 facing region of the bottom wall 24 of the connection recess 20.
  • FIG. 3 shows the part of the manifold 10 shown in FIG. 1 prior to welding to the fitting nipple 12.
  • FIG. 4 shows the part of the manifold 10 shown in FIG.
  • the annular connection recess 20 is formed at a depth such that the inner wall 22 and at least the part of the bottom wall 24, with which the connection nipple 12 is welded, extend completely around the transverse bore 16.
  • the outer wall 28 and the outer wall 28 freestandingly connected to the bottom wall 24 annular groove 26 are only in the apex region of the outside of the manifold 10, ie in the areas of the outside, which are adjacent to the mouth 18 of the transverse bore 16 parallel to the axis of the manifold 10, complete educated.
  • the height of the outer wall 28 and then the depth of the annular groove 26 progressively decrease until, in the regions of the outer surface of the manifold 10 adjacent the mouth 18 transverse to the axis of the manifold 10, the annular groove 26 and the outer wall 28 completely missing, as shown in Fig. 4.
  • the wall of the distributor tube 10 is only minimally weakened or removed.
  • the annular groove 26 is preferably designed such that it continuously extends the outer wall 28 and transitions arcuately in cross-section, for example circular arc, into the bottom wall 24, wherein the region of the wall of the annular groove adjoining the bottom wall 24 advantageously leads to the axis of the transverse bore 16 can be inclined and the annular groove can extend in cross-section over a circumferential angle ⁇ 180 °.
  • the cross-sectional shape of the annular groove does not have to be circular in shape; it can be elliptical, U-shaped or otherwise suitable.
  • FIG. 5 shows a cross section through the connecting nipple 12 before it is welded to the distributor tube 10.
  • the connecting nipple 12 is an overall cylindrical component having an inner wall which, according to FIG. 5, initially has a conically tapering region 30 from above cylindrical region 32 with axially parallel inner wall in a conically widening region 34 passes.
  • the outside of the connecting nipple 12 in the illustrated example according to FIG. 5 preferably has an external thread 36 in its upper region, and merges via a conically widening region 38 into a cylindrical region 40, which via a tapered region 42 into an annular contact surface 44, which is preferably directed approximately perpendicular to the axis of the connecting nipple 12 and connects the region 42 with the inside region 34.
  • the annular contact surface 44 may be formed as a more or less narrow cutting edge or as a distinct annular surface with a small width. The contact surface 44 is such that, when inserting the connection nipple 12 into the connection recess 20, it comes completely into contact with the bottom wall 24, preferably radially within the transition between the bottom wall 24 and the annular groove 26.
  • connection recess 20 If the nipple 12 is inserted into the connection recess 20, it is preferably welded by capacitor discharge welding to the manifold 10, wherein the contact surface 44 widened by melting the material and a designated in Fig. 1 at 46 welding zone is formed, in which the end material of Connection nipple 12 is welded to the material of the manifold 10 in the bottom wall 24.
  • connection nipple 12 is advantageously such that the inside of the connection nipple 12 does not touch the inside wall 22 of the connection recess 20 and that the ring groove 26 at best only to a small extent in its radially inner region from the material which melts during welding is covered or filled.
  • a high-strength connection between the connecting nipple 12, which is formed at its end portion facing the manifold 10 in the manner of an annular bead 48 (FIG. 5) tapering conically towards the distributor tube 10, and the distributor tube 10 are reached, their strength surprisingly is significantly increased by preferably with a curved bottom extending annular groove 26.
  • connection nipple 12 to the manifold 10 is not necessarily a capacitor discharge welding method used, but the welding can be done by laser welding and other known welding methods. It is advantageous to tune the front end of the connecting nipple 12 to the bottom wall 24 in such a way that the annular groove 26 is maintained and the smallest possible notch effect emanates from the welding point, in particular on the outside of the connecting nipple. For this, a small angle ⁇ (FIG. 5) is advantageous.
  • the annular groove 26 has been formed in the terminal recess 20 prior to welding the terminal nipple 12 to the bottom wall 24 of the terminal recess 20.
  • the annular groove 26 can be formed only after the welding of the connecting nipple 12 with the outside of the manifold 10 and the bottom wall 24 of the connection recess 20, for example by milling.
  • the connection recess 20 are first formed with respect to Fig. 3 lesser radial extent in the direction away from the transverse bore 16, so that the nipple connection 12 in the Renaus- 20 can be used.
  • the welding zone 46 is formed whose radial extension through the flow of the material is generally greater than the radial extent of the contact surface 44 of the not yet welded connection nipple 12.
  • the Ring groove 26 is formed by, for example, radially outside of the connection nipple 12 under axial feed movement a milling tool is moved around the connection nipple 12 around.
  • part of the material of the welding zone can be removed, so that the undercut visible in FIG. 1 does not necessarily have to be present in the transition from the connecting recess 20 to the radial outside of the connecting nipple 12.
  • the depth of the annular groove is advantageously deeper than the previously formed connection recess 20.
  • connection nipple 12 The visible in Fig. 1 distance between the inside of the connection nipple 12 and the inner wall 22 of the connection recess 20 is advantageously relatively small for proper centering of the connection nipple 12 in the connection recess 20. A contact should not be present in this area, however, in order to ensure that the welding takes place only in the region of the bottom wall 24 of the connection recess 20.
  • Fig. 6 shows an embodiment in which the manifold 10 and the connection nipple 12 are made for example by forging as a unitary material assembly.
  • the connection recess is missing altogether.
  • the outside of the connecting nipple 12 passes directly into the outside or surface of the distributor tube 10.
  • the annular groove 26 is formed, which has a cross-section similar to that shown in Fig. 1.
  • the embodiment according to FIG. 7 differs from the embodiment according to FIG. 6 in that the radially inner side of the annular groove 26 is free of undercut into the outside the connecting nipple 12 passes, wherein the inside wall of the annular groove 26 extends approximately parallel to the axial direction of the connecting nipple or the transverse bore 16.
  • FIG. 8 shows a view similar to FIG. 1 of a further embodiment of the assembly according to the invention.
  • This embodiment has, in addition to the annular groove 26, a further inner annular groove 50, via which the inside of the connecting nipple 12 merges into the outside of the distributor tube 10.
  • the inner annular groove 50 surrounds the mouth 18 of the transverse bore 16 at a distance such that the mouth 18 is sufficiently stable for pressing a front end of a branch pipe attached to the connection nipple 12, without the wall of the radially inner side of the inner annular groove 50 is deformed.
  • connection recess 20 can be milled after the connection recess 20 is formed in the manifold (see FIG. 3), and the inner annular groove 50 can be introduced into this connection recess 20, so that the radially inner Side of the inner annular groove 50, the inner wall 22 of the connection recess 20 extends into the manifold 10 into it.
  • the inner annular groove 50 can be formed only after the welding of the connecting nipple 12 to the connecting recess 20. Even with the one-piece with the manifold 10 training the connection nipple 12, the inner annular groove 50 can be milled in addition.
  • connection nipple 12 can be milled to such an extent that the undercut in the transition from the annular bead 48 (FIG. 5) of the connection nipple to the distributor tube 10 is largely or completely removed is eliminated.
  • connection nipple 12 a branch line (not shown) can be secured in a conventional manner by means of a union nut, which presses the branch line sealingly against the conical region 30 or the mouth 18.
  • the connection nipple 12 can be designed in a variety of ways and is not limited to the training with an external thread.

Abstract

Bei einer Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr (10) und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnippel (12) zum Anschluss einer Zweigleitung an eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16) geht eine Außenseite des Anschlussnippels über eine die Außenseite des Anschlussnippels zumindest teilweise umgebende, in die Außenseite des Verteilerrohrs (10) eingeformte Ringnut (26) in die Außenseite des Verteilerrohrs über.

Description

Kraftstoffverteilerbaugruppe
Die Erfindung betrifft eine Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnippel zum Anschluss einer Zweigleitung. Die Erfindung betrifft weiter ein Verteilerrohr, einen Anschlussnippel zur Herstellung einer solchen Kraftstoffverteilerbaugruppe sowie Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffverteilerbaugruppe.
Im Oberbegriff des Anspruchs 1 wird von einer Kraftstoffvertεilerbaugruppε ausgegangen, wie sie beispielsweise in der EP 0 866 221 Bl beschrieben ist.
Solche Kraftstoffverteilerbaugruppen werden beispielsweise in sogenannten Common Rail Einspritzsystemen für Dieselmotoren eingesetzt. Dabei wird das Verteilerrohr von einer Hochdruckpumpe her mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff beaufschlagt, der durch an das Verteilerrohr angeschlossene Zweigleitungen einzelnen Einspritzdüsen zugeführt wird. Immer höhere Anforderungen an die Abgasqualität der Motoren erfordern eine Steigerung der Einspritzdrücke und damit der Druckfestigkeit solcher Kraftstoffverteilerbaugruppen. Ins Auge gefasst sind inzwischen Drücke in der Größenordnung von 2500 bar.
Aus der DE 10 2005 043 015 Al ist eine gattungsgemäße Kraftstoffverteilerbaugruppe bekannt, deren Anschlussnippel eine Wandung aufweist, deren Innenseite und Außenseite sich zu dem mit dem Verteilerrohr zu verschweißenden Ende hin verjüngt und in einem ringförmigen Vorsprung endet. Der ringförmige Vorsprung ist in eine ringförmige Nut einsetzbar, die an einer ebenen Außenumfangsfläche des Verteilerrohrs ausgebildet ist. Durch Anpassen des Vorsprungs in die Nut kann bei einer Elektroschweißung der Schweißstrom auf den Vorsprung konzentriert werden.
Aus der ebenfalls gattungsbildenden DE 102 21 653 Al ist eine Kraftstoffverteilerbaugruppe bekannt, deren Anschlussnippel an seinem mit einer in der Außenfläche des Verteilerrohrs ausgebildeten Ringnut zu verschweißenden Ende in einer umlaufenden Spitze endet.
Aus der EP 1 182 670 Al ist ein Reaktordruckbehälter bekannt, in den ein geschmiedetes Düsengehäuse mit einer geschmiedeten Düse integriert ist. Die Düse enthält eine Bohrung, die von einer Innenseite des Düsengehäuses nach außen führt. Das Düsengehäuse enthält an seiner Außenseite einen Verstärkungsbereich, in den die Düse derart eingearbeitet ist, dass sich ein äußeres Ende der Düse nicht über eine Außenfläche des Verstärkungsbereiches hinaus erstreckt. In den Verstärkungsbereich ist koaxial zur Düsenbohrung eine Umfangsnut eingearbeitet, die beim Schweißen Zugang zu einem äußeren Ende der Düse ermöglicht.
Aus der DE 101 52 261 Al ist ein Kraftstoffhochdruckspeicher mit einem hohlen Grundkörper und mindestens einer Querbohrung mit einer Anschlussöffnung zum Innenraum des Grundkörpers bekannt. Zur Erhöhung der Druckfestigkeit sind an der Außen- und/oder Innenfläche des hohlen Grundkörpers eine oder mehrere Einkerbungen und/oder Aussparungen zur Spannungsentlastung des unter Druck stehenden Hochdruckspeichers vorzugsweise in der Nähe der Querbohrung ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftstoffverteilerbaugruppe zu schaffen, deren Druckfestigkeit gegenüber herkömmlichen Kraftstoffverteilerbau gruppen erhöht ist.
Diese Aufgabe wird mit einer Kraftstoffverteilerbaugruppe gemäß dem Anspruch 1 gelöst.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Ringnut führt zu einer erheblichen Erhöhung der Belastbarkeit des Anschlussnippels.
Die Unteransprüche 2 bis 8 sind auf vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerbaugruppe gerichtet.
Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 kann die Kraftstoffverteilerbaugruppe vorteilhaft aus dem Verteilerrohr und den davon zunächst getrennt hergestellten Anschlussnippeln gefertigt werden.
Die Merkmale der Ansprüche 7 und 8 kennzeichnen ein für die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerbaugruppe verwendbares Verteilerrohr.
Die Ansprüche 11 und 12 sind auf einen Anschlussnippel gerichtet, wie er für die erfindungsgemäße Kraftstoffverteilerbaugruppe verwendet werden kann. Die Ansprüche 13 bis 15 kennzeichnen Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Kraftstoffverteilerbaugruppe.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert.
In den Figuren stellen dar:
Fig. 1 ein Längsschnitt durch einen Teil eines Verteilerrohrs mit damit verschweißtem Anschlussnippel, geschnitten in der Ebene I-I der Fig. 2,
Fig. 2 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Fig. 1, geschnitten in der Ebene II-II der Fig. 1 ,
Fig. 3 die Ansicht des Verteilerrohrs der Fig. 1 ohne damit verschweißten Anschlussnippel,
Fig. 4 der Anschluss des Verteilerrohrs gemäß Fig. 2 ohne damit verschweißten Anschlussnippel,
Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Anschlussnippel vor dessen Verschweißen mit dem Verteilerrohr,
Fig. 6 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform,
Fig. 7 eine der Fig. 6 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform, und
Fig. 8 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt eines Verteilerrohrs 10, das längs seiner Länge mit mehreren Nippeln 12 verschweißt sein kann. An jeden Nippel 12 ist eine nicht dargestellte Zweigleitung in an sich bekannter Weise angeschlossen, über die eine Einspritzdüse, insbesondere eine an einem Dieselmotor vorgesehene Einspritzdüse, mit unter hohem Druck stehendem Kraftstoff versorgt wird. Durch das Verteilerrohr 10 erstreckt sich längs dessen Länge eine Längsboh- rung 14, von der einzelne Querbohrungen 16 durch die Wandung des Verteilerrohrs 10 beispielsweise in radialer Richtung hindurchfuhren. In Fig. 1 ist eine solche Querbohrung 16 dargestellt, die beispielsweise, ausgehend von der Längsbohrung 14 sich stufenförmig erweitert und in einer konkaven Mündung 18 endet.
Um die Mündung 18 herum, bevorzugt konzentrisch zur Mündung 18, ist an der Außenseite des Verteilerrohrs 10 eine Anschlussausnehmung 20, bevorzugt durch spanabhebende mechanische Bearbeitung, ausgebildet, wobei ein Fräswerkzeug an der Querbohrung 16 orientiert werden kann. Die Ausnehmung 20 weist eine der Mündung 18 zugewandte, bevorzugt parallel zur Achse der Querbohrung 16 gerichtete Innenseite bzw. Innenwand 22 auf, an die sich eine bevorzugt senkrecht zur Achse der Längsbohrung 14 gerichtete Bodenseite bzw. Bodenwand 24 anschließt, die über eine Ringnut 26 in eine wiederum bevorzugt parallel zur Achse der Querbohrung 16 verlaufende Außenseite bzw. Außenwand 28 übergeht.
Der Anschlussnippel 12 ist mit dem der Ringnut 26 zugewandten Bereich der Bodenwand 24 der Anschlussausnehmung 20 verschweißt.
Fig. 3 zeigt den Teil des Verteilerrohrs 10, der in Fig. 1 dargestellt ist, vor dem Verschweißen mit dem Anschlussnippel 12. Fig. 4 zeigt den in Fig. 2 dargestellten Teil des Verteilerrohrs 10.
Gemäß den Fig. 3 und 4 wird die ringförmige Anschlussausnehmung 20 in einer Tiefe derart ausgebildet, dass die Innenwand 22 und zumindest der Teil der Bodenwand 24, mit dem der Anschlussnippel 12 verschweißt wird, vollständig um die Querbohrung 16 herum verlaufen. Die Außenwand 28 und die die Außenwand 28 freistichartig mit der Bodenwand 24 verbindende Ringnut 26 sind nur im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohrs 10, also in den Bereichen der Außenseite, die der Mündung 18 der Querbohrung 16 parallel zur Achse des Verteilerrohrs 10 benachbart sind, vollständig ausgebildet. Ausgehend von diesen Bereichen nehmen die Höhe der Außenwand 28 und dann die Tiefe der Ringnut 26 zunehmend ab, bis in den Bereichen der Außenfläche des Verteilerrohrs 10, die der Mündung 18 quer zur Achse des Verteilerrohrs 10 benachbart sind, die Ringnut 26 und die Außenwand 28 vollständig fehlen, wie in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser bevorzugten Ausbildung der Anschlussaus- nehmung 20 wird die Wandung des Verteilerrohrs 10 nur minimal geschwächt bzw. abgetragen.
Wie weiter aus Fig. 3 ersichtlich, ist die Breite der Ringnut 26, gemessen auf dem Niveau der Bodenwand 24, beispielsweise etwa halb so breit wie die gesamte Breite der Anschlussaus- nehmung 20 bzw. der Abstand zwischen der Innenwand 22 und der Außenwand 28. Die Ringnut 26 ist bevorzugt derart ausgebildet, dass sie die Außenwand 28 stetig verlängert und im Querschnitt bogenförmig, beispielsweise kreisbogenförmig, in die Bodenwand 24 übergeht, wobei der an die Bodenwand 24 anschließende Bereich der Wand der Ringnut vorteil- hafterweise zur Achse der Querbohrung 16 hin geneigt sein kann und die Ringnut sich im Querschnitt über einen Umfangswinkel <180° erstrecken kann. Die Querschnittsform der Ringnut muss nicht kreisbogenförmig sein; sie kann elliptisch, u-förmig oder sonst wie geeignet sein.
Fig. 5 zeigt einen Querschnitt durch den Anschlussnippel 12 vor dessen Verschweißen mit dem Verteilerrohr 10. Der Anschlussnippel 12 ist ein insgesamt zylindrisches Bauteil mit einer Innenwand, die gemäß Fig. 5 von oben her zunächst einen sich konisch verjüngenden Bereich 30 aufweist, der über einen zylindrischen Bereich 32 mit achsparalleler Innenwand in einen sich konisch erweiternden Bereich 34 übergeht.
Die Außenseite des Anschlussnippels 12 weist im dargestellten Beispiel gemäß Fig. 5 in ihrem oberen Bereich bevorzugt ein Außengewinde 36 auf, und geht über einen sich konisch erweiternden Bereich 38 in einen zylindrischen Bereich 40 über, der über einen sich verjüngenden Bereich 42 in eine ringförmige Kontaktfläche 44 übergeht, die vorzugsweise etwa senkrecht zur Achse des Anschlussnippels 12 gerichtet ist und den Bereich 42 mit dem innenseitigen Bereich 34 verbindet. Die ringförmige Kontaktfläche 44 kann als mehr oder weniger schmale Schneide oder als eine ausgeprägte Ringfläche mit kleiner Breite ausgebildet sein. Die Kontaktfläche 44 ist derart, dass sie beim Einsetzen des Anschlussnippels 12 in die An- schlussausnehmung 20 vollständig in Anlage an die Bodenwand 24 kommt, vorzugsweise sich radial etwas innerhalb des Übergangs zwischen der Bodenwand 24 und der Ringnut 26 befindet. Wenn der Anschlussnippel 12 in die Anschlussausnehmung 20 eingesetzt ist, wird er vorzugsweise durch Kondensatorentladungsverschweißung mit dem Verteilerrohr 10 verschweißt, wobei sich die Kontaktfläche 44 durch Schmelzen des Materials verbreitert und eine in Fig. 1 mit 46 bezeichnete Schweißzone entsteht, in der das stirnseitige Material des Anschlussnippels 12 mit dem Material des Verteilerrohrs 10 im Bereich der Bodenwand 24 verschweißt ist.
Wie aus Fig. 1 weiter ersichtlich, ist die Bemessung des Anschlussnippels 12 vorteilhafterweise derart, dass die Innenseite des Anschlussnippels 12 die Innenwand 22 der Anschlussausnehmung 20 nicht berührt und dass die Ringnut 26 in ihrem radial inneren Bereich vom beim Verschweißen schmelzenden Material allenfalls in geringem Ausmaß überdeckt bzw. gefüllt wird.
Mit der beschriebenen Ausführung wird eine hochfeste Verbindung zwischen dem Anschlussnippel 12, der an seinem dem Verteilerrohr 10 zugewandten Endbereich in Art eines sich zum Verteilerrohr 10 hin konisch verjüngenden Ringwulstes 48 (Fig. 5 ) ausgebildet ist, und dem Verteilerrohr 10 erreicht, deren Festigkeit überraschenderweise durch die vorzugsweise mit gekrümmtem Grund verlaufende Ringnut 26 deutlich vergrößert wird.
Beim Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit dem Verteilerrohr 10 muss nicht zwingend ein Kondensatorentladungsschweißverfahren eingesetzt werden, sondern die Verschweißung kann mittels Laserschweißen und anderer bekannter Schweißverfahren erfolgen. Vorteilhaft ist, das Stirnende des Anschlussnippels 12 auf die Bodenwand 24 derart abzustimmen, dass die Ringnut 26 erhalten bleibt und von der Schweißstelle, insbesondere an der Außenseite des Anschlussnippels eine möglichst geringe Kerbwirkung ausgeht. Dafür ist ein kleiner Winkel ß (Fig. 5) vorteilhaft.
Im Vorstehenden wurde eine Ausführungsform der Kraftstoffverteilerbaugruppe geschildert, bei der die Ringnut 26 vor dem Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit der Bodenwand 24 der Anschlussausnehmung 20 in der Anschlussausnehmung 20 ausgebildet wurde. Alternativ kann die Ringnut 26 erst nach dem Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit der Außenseite des Verteilerrohrs 10 bzw. der Bodenwand 24 der Anschlussausnehmung 20 beispielsweise durch Fräsen ausgeformt werden. In diesem Fall kann die Anschlussausnehmung 20 zunächst mit gegenüber Fig. 3 geringerer radialer Erstreckung in Richtung weg von der Querbohrung 16 ausgebildet werden, so dass der Anschlussnippel 12 in die Anschlussaus- nehmung 20 einsetzbar ist. Beim anschließenden Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit dem Verteilerrohr 10 bildet sich die Schweißzone 46, deren radiale Erstreckung durch das Fließen des Materials im Allgemeinen größer ist als die radiale Erstreckung der Kontaktfläche 44 des noch nicht verschweißten Anschlussnippels 12. Nach dem Verschweißen des Anschlussnippels 12 wird die Ringnut 26 ausgebildet, indem beispielsweise radial außerhalb des Anschlussnippels 12 unter axialer Vorschubbewegung ein Fräswerkzeug um den Anschlussnippel 12 herum bewegt wird. Dabei kann bei entsprechend großer Ausbildung der Schweißzone 46 ein Teil des Materials der Schweißzone abgetragen werden, so dass die in Fig. 1 sichtbare Hinterschneidung im Übergang von der Anschlussausnehmung 20 zur radialen Außenseite des Anschlussnippels 12 nicht zwingend vorhanden sein muss. Die Tiefe der Ringnut ist vorteilhafterweise tiefer als die vorher ausgebildete Anschlussausnehmung 20.
Der in Fig. 1 sichtbare Abstand zwischen der Innenseite des Anschlussnippels 12 und der Innenwand 22 der Anschlussausnehmung 20 ist für eine einwandfreie Zentrierung des Anschlussnippels 12 in der Anschlussausnehmung 20 vorteilhafterweise verhältnismäßig klein. Eine Berührung sollte in diesem Bereich jedoch nicht vorliegen, damit sichergestellt ist, dass die Verschweißung nur im Bereich der Bodenwand 24 der Anschlussausnehmung 20 erfolgt.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform, bei der das Verteilerrohr 10 und der Anschlussnippel 12 beispielsweise durch Schmieden als materialeinheitliche Baugruppe hergestellt sind. Im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 fehlt in Folge der einteiligen Ausbildung der in Fig. 1 deutlich sichtbare ringförmige Hohlraum zwischen der Innenseite des Anschlussnippels 12 und der Innenwand 22 der Anschlussausnehmung, da bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 die Anschlussausnehmung insgesamt fehlt. Nach dem Schmieden geht die Außenseite des Anschlussnippels 12 unmittelbar in die Außenseite bzw. Oberfläche des Verteilerrohrs 10 über. In den Übergangsbereich wird, beispielsweise durch Fräsen, die Ringnut 26 eingeformt, die einen Querschnitt ähnlich wie in Fig. 1 dargestellt aufweist.
Die Ausführungsform gemäß Fig. 7 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 6 dadurch, dass die radial innere Seite der Ringnut 26 hinterschneidungsfrei in die Außenseite des Anschlussnippels 12 übergeht, wobei die innenseitige Wandung der Ringnut 26 etwa parallel zur axialen Richtung des Anschlussnippels bzw. der Querbohrung 16 verläuft.
Fig. 8 zeigt eine der Figur 1 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe. Diese Ausfuhrungsform weist zusätzlich zu der Ringnut 26 eine weitere innere Ringnut 50 auf, über die die Innenseite des Anschlussnippels 12 in die Außenseite des Verteilerrohrs 10 übergeht. Die innere Ringnut 50 umgibt die Mündung 18 der Querbohrung 16 in einem Abstand derart, dass die Mündung 18 ausreichend stabil für eine Anpressung eines Stirnendes einer am Anschlussnippel 12 befestigten Zweigleitung ist, ohne dass die Wandung der radial inneren Seite der inneren Ringnut 50 verformt wird.
Ähnlich wie die Ringnut 26 in die Anschlussausnehmung 20 eingeformt, beispielsweise eingefräst werden kann, nachdem die Anschlussausnehmung 20 in das Verteilerrohr eingeformt ist (vergleiche Fig. 3), kann auch die innere Ringnut 50 in diese Anschlussausnehmung 20 eingebracht werden, so dass die radial innere Seite der inneren Ringnut 50 die Innenwand 22 der Anschlussausnehmung 20 in das Verteilerrohr 10 hinein verlängert. Alternativ kann die innere Ringnut 50 ähnlich wie die äußere Ringnut 26 erst nach dem Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit der Anschlussausnehmung 20 ausgebildet werden. Auch bei der mit dem Verteilerrohr 10 einteiligen Ausbildung des Anschlussnippels 12 kann die innere Ringnut 50 zusätzlich eingefräst werden.
Die in Fig. 5 dargestellte Neigungswinkel α und ß der Innenseite beziehungsweise Außenseite des sich konisch verjüngenden Bereichs 42 sowie die radiale Breite der Kontaktfläche 44 sind derart gewählt, dass sich eine Schweißzone 46 bildet, die die Ausbildung von Ringkerben im Übergang von einer Ringnut in den Anschlussnippel vermindert. Wenn eine Ringnut erst nach Verschweißen des Anschlussnippels 12 mit dem Verteilerrohr 10 eingefräst wird, kann bei ausreichend breiter Schweißzone 46 der Anschlussnippel 12 soweit abgefräst werden, dass die Hinterschneidung im Übergang vom Ringwulst 48 (Fig. 5) des Anschlussnippels zum Verteilerrohr 10 weitgehend oder ganz beseitigt wird.
An den Anschlussnippel 12 kann eine Zweigleitung (nicht dargestellt) in an sich bekannter Weise mittels einer Überwurfmutter befestigt werden, die die Zweigleitung dichtend an den konischen Bereich 30 oder die Mündung 18 anpresst. Für eine Verbindung mit einer Zweigleitung kann der Anschlussnippel 12 in unterschiedlichster Weise gestaltet werden und ist nicht auf die Ausbildung mit einem Außengewinde beschränkt.
Bezugszeichenliste
10 Verteilerrohr
12 Anschlussnippel
14 Längsbohrung
16 Querbohrung
18 Mündung
20 Anschlussausnehmung
22 Innenwand
24 Bodenwand
26 Ringnut
28 Außenwand
30 Bereich
32 zylindrischer Bereich
34 Bereich
36 Außengewinde
38 Bereich
40 Bereich
42 Bereich
44 Kontaktfläche
46 Schweißzone
48 Ringwulst
50 innere Ringnut

Claims

Patentansprüche
1. Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr (10) und wenigstens einem Anschlussnippel (12) zum Anschluss einer Zweigleitung an eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16), dadurch gekennzeichnet, dass eine Außenseite des Anschlussnippels (12) über eine die Außenseite des Anschlussnippels zumindest teilweise umgebende, in die Außenseite des Verteilerrohrs (10) eingeformte Ringnut (26) in die Außenseite des Verteilerrohrs übergeht.
2. Kraftstoffverteilerbaugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenseite des Anschlussnippels (12) in eine in die Außenseite des Verteilerrohrs (10) eingeformte innere Ringnut (50) übergeht, die die Mündung (18) der Querbohrung (16) in die Außenseite des Verteilerrohrs mit Abstand umgibt.
3. Kraftstoffverteilerbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (26) im Längsschnitt durch das Verteilerrohr (10) einen etwa kreisbogensegment- förmigen Querschnitt aufweist.
4. Kraftstoffverteilerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (12) einteilig mit dem Verteilerrohr (10) ausgebildet ist.
5. Kraftstoffverteilerbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass um die außenseitige Mündung (18) der Querbohrung (16) herum eine Anschlussaus- nehmung (20) mit einer umlaufenden Innenwand (22), einer umlaufenden Bodenwand (24) und einer zumindest im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohres (10) vorhandenen Außenwand (28) ausgebildet ist, und eine dem Verteilerrohr zugewandte Stirnfläche des Anschlussnippels (12) mit der Boden wand derart verschweißt ist, dass die Außenseite des Anschlussnippels über die Ringnut in die Bodenwand oder die Außenwand der Anschlussaus- nehmung übergeht.
6. Kraftstoffverteilerbaugruppe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringnut (26) die Außenwand (28) der Anschlussausnehmung (20) in Richtung auf die Innenseite des Verteilerrohrs (10) unter das Niveau der Bodenwand (24) verlängert und dass die Ringnut (26) in radialer Richtung zu der Querbohrung (16) innenseitig an der Außenseite der Verschweißung (46) des Anschlussnippels (12) mit der Boden wand (24) endet.
7. KraftstoffVerteilerbaugruppe nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussnippel (12) von der Innenwand (22) und der Außenwand (28) der Anschluss- ausnehmung (20) beabstandet ist.
8. KraftstoffVerteilerbaugruppe nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stirnfläche des Anschlussnippels (12) mit der Boden wand (24) der Anschluss- ausnehmung (20) durch Kondensatorentladung verschweißt ist.
9. Verteilerrohr (10) zur Herstellung einer Kraftstoffverteilerbaugruppe mit dem Verteilerrohr (10) und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnippel (12) zum Anschluss einer Zweigleitung, welche KraftstoffVerteilerbaugruppe eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16) und eine um die außenseitige Mündung (18) und Querbohrung (16) herum angeordnete Anschlussausnehmung (20) mit einer umlaufenden Innenwand (22), einer umlaufenden Bodenwand (24) und einer zumindest im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohrs (10) vorhandenen Außenwand (28) enthält, wobei eine dem Verteilerrohr (10) zugewandte Stirnfläche des Anschlussnippels (12) mit der Bodenwand (24) der Anschlussausnehmung verschweißt ist und die Außenseite des Anschlussnippels über eine Ringnut (26) in die Bodenwand (24) oder die Außenwand der Anschlussausnehmung übergeht, welches Verteilerrohr (10) vor seinem Verschweißen mit dem Anschlussnippel (12) mit der Ringnut (26) ausgebildet ist, deren in Verlängerung der Bodenwand (24) gemessene Breite etwa die Hälfte des Abstandes zwischen der Innenwand (22) und der Außenwand (28) der Anschlussausnehmung (20) beträgt und deren Innenseite am Übergang zur Bodenwand (24) zur Bodenwand hin geneigt ist.
10. Verteilerrohr nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe der Ringnut (26) kleiner ist als deren halbe Breite.
11. Anschlussnippel (12) zur Herstellung einer KraftstoffVerteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr (10) und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnip- pel (12) zum Anschluss einer Zweigleitung, welche Kraftstoffverteilerbaugruppe eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16) und eine um die außenseitige Mündung (18) der Querbohrung (16) herum angeordnete Anschlussausnehmung (20) mit einer umlaufenden Innenwand (22), einer umlaufenden Bodenwand (24) und einer zumindest im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohrs (10) vorhandenen Außenwand (28) enthält, wobei eine dem Verteilerrohr (10) zugewandte Stirnfläche des Anschlussnippels (12) mit der Bodenwand (24) der Anschlussausnehmung (20) verschweißt ist und die Außenseite des Anschlussnippels über eine Ringnut (26) in die Bodenwand (24) oder die Außenwand (28) der Anschlussausnehmung übergeht, welche Ringnut (26) vor dem Verschweißen des Verteilerrohrs (10) mit dem Anschlussnippel (12) in der Anschlussausnehmung (20) ausgebildet ist und eine in Verlängerung der Bodenwand (24) gemessene Breite der Ringnut (26) etwa die Hälfte des Abstandes zwischen der Innenwand (22) und der Außenwand (28) der Anschlussausnehmung (20) beträgt und deren Innenseite am Übergang zur Bodenwand zur Bodenwand hin geneigt ist, und wobei weiter die radiale Außenseite des Anschlussnippels (12) und die radiale Innenseite des Anschlussnippels (12) über sich verjüngende konische Flächen (34, 42) in eine ringförmige Kontaktfläche (44) übergehen, die in Anlage an die Bodenwand (24) bringbar ist.
12. Anschlussnippel nach Anspruch 11, wobei der Anschlussnippel (12) an seinem der Kontaktfläche (44) zugewandten Endbereich mit einem von seiner Außenseite vorstehenden Ringwulst (48) ausgebildet ist.
13. Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr (10) und wenigstens einem Anschlussnippel (12) zum Anschluss einer Zweigleitung an eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16), welches Verfahren folgende Schritte enthält:
Herstellen einer einteiligen Baugruppe aus Verteilerrohr und Anschlussnippel (12), Einformen einer die Außenseite des Anschlussnippels (12) zumindest teilweise umgebende Ringnut in die Außenseite des Verteilerrohrs derart, dass die Außenseite des Anschlussnippels (12) über die Ringnut (26) in die Außenseite des Verteilerrohrs übergeht.
14. Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnippel (12) zum An- Schluss einer Zweigleitung, welche Kraftstoffverteilerbaugruppe eine durch die Wandung des Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16) und eine um die außenseitige Mündung (18) der Querbohrung (16) herum angeordnete Anschlussausnehmung (20) mit einer umlaufenden Innenwand (22), einer umlaufenden Bodenwand (24) und einer zumindest im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohrs (10) vorhandenen Außenwand (28), enthält, welches Verfahren folgende Schritte enthält:
Ausformen der Anschlussausnehmung (20) derart, dass ihre Außenwand (28) über eine Ringnut (26) in die Bodenwand (24) übergeht und nachfolgend
Einsetzen des Anschlussnippels (12) in die Anschlussausnehmung und Verschweißen einer dem Verteilerrohr (10) zugewandten Stirnfläche des Anschlussnippels (12) mit einem radial innerhalb der Ringnut (26) befindlichen Bereich der Bodenwand (24) der Anschlussausnehmung (20).
15. Verfahren zum Herstellen einer Kraftstoffverteilerbaugruppe mit einem Verteilerrohr und wenigstens einem mit dem Verteilerrohr verschweißten Anschlussnippel (12) zum An- schluss einer Zweigleitung, welche Kraftstoffverteilerbaugruppe eine durch die Wandung des
Verteilerrohrs (10) führende Querbohrung (16) und eine um die außenseitige Mündung (18) der Querbohrung (16) herum angeordnete Anschlussausnehmung (20) mit einer umlaufenden
Innenwand (22), einer umlaufenden Bodenwand (24) und einer zumindest im Scheitelbereich der Außenseite des Verteilerrohrs (10) vorhandenen Außenwand (28), enthält, welches Verfahren folgende Schritte enthält:
Einsetzen des Anschlussnippels (12) in die Anschlussausnehmung (20),
Verschweißen einer dem Verteilerrohr (10) zugewandten Stirnfläche des Anschlussnippels
(12) mit der Bodenwand (24) der Anschlussausnehmung (20) und nachfolgend
Ausformen einer den Anschlussnippel zumindest teilweise umgebenden Ringnut (26), deren radial innerer Bereich an eine Schweißzone (46) zwischen dem Anschlussnippel (12) und der
Bodenwand (24) angrenzt oder von dieser ausgeht.
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