WO2018001816A1 - Ventil zum zumessen eines fluids, anschlussstück für ein ventil und brennstoffeinspritzanlage - Google Patents

Ventil zum zumessen eines fluids, anschlussstück für ein ventil und brennstoffeinspritzanlage Download PDF

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WO2018001816A1
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support ring
sealing
sealing element
longitudinal axis
sealing portion
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Jens Pohlmann
Thilo Beckmann
Stefanie Capek
Guido Pilgram
Ralf Kromer
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • Valve for metering a fluid fitting for a valve
  • the invention relates to a valve for metering a fluid, in particular a
  • Fuel injection valve for internal combustion engines a fitting for such a valve and a fuel injection system with such a valve.
  • the invention relates to the field of fuel injection systems of motor vehicles, in which by means of several injectors preferably a direct injection of fuel into the combustion chambers of an internal combustion engine takes place.
  • an injector mounting arrangement is known in which a sealing ring is arranged on a connecting piece, which is supported via a support ring on a shoulder of the connecting piece.
  • the connecting piece is inserted in the region of its sealing ring in a cup, whereby the sealing ring seals the interior of the cup from the environment in order to guide fuel into the connection piece of the injector.
  • the injector mounting arrangement known from US 2011/0000464 A1 has the disadvantage that a deteriorated sealing effect can occur, in particular over the service life of the injector.
  • the connector according to the invention with the features of claim 1, the valve according to the invention with the features of claim 8 and the fuel injection system according to the invention with the features of claim 9 have the advantage that an improved design and operation are possible.
  • an improved sealing effect can be achieved.
  • an improved Scope be realized, which for example relates to the application and / or the life.
  • an improved sealing function can be achieved by the proposed embodiment of the sealing portion, with which an improved sealing effect at low temperatures can be achieved.
  • the proposed embodiment can provide support for the sealing function.
  • the sealing element in operation due to the fluid pressure of the fluid in the direction against the support ring can be acted upon and / or that the sealing element is supported at least during operation on the support ring.
  • a direct contact of the sealing element is preferably realized on the support ring.
  • the development according to claim 5 has the advantage that already when inserting the sealing element between the sealing portion and the cup can be clamped or biased. Thus, a reliable sealing effect can already be achieved when the fuel is introduced, without the sealing element initially being subjected to a change in position due to the increasing fuel pressure. Then, the support ring shifts by the fluid pressure, so that it can form a secondary seal, as is possible for example in the development according to claim 6.
  • an axially symmetrical configuration of the sealing portion can be achieved on its outer side with respect to the longitudinal axis in an advantageous manner.
  • the sealing section is configured, at least in the region opposite to the joining direction in which insertion takes place along the longitudinal axis into a cup, with an outer diameter which increases along the longitudinal axis.
  • Support disk has, especially advantageous.
  • the support ring may have a fiber reinforcement according to claim 4.
  • the support ring can be made of a polyamide
  • the support ring can advantageously support the sealing element to the side facing away from the pressure. When subjected to the system pressure, the sealing element is also acted upon against the support ring and elastically deformed.
  • the support ring may for example have a conical support surface, in particular when the sealing portion is configured conical in this area, whereby the support ring is positioned defined also with respect to the longitudinal axis. Due to the position of the support ring, the end of the sealing portion can be specified in this way.
  • the support ring is preferably formed of a temperature-resistant material.
  • the support ring is preferably formed from a polyamide.
  • the support ring is preferably not slotted, but configured annularly closed.
  • the support ring may be formed so that it moves axially, at least as a result of the pressures prevailing in the operation of the conical sealing portion and thereby expands.
  • the configuration is preferably adjusted so that the support ring expands until it rests on the outside of the cup. Thereby, by the support ring, a secondary seal between the sealing portion and an inner surface of the receiving piece, in particular an inner surface of the cup, are formed, which complements the mediated via the sealing ring sealing effect.
  • the support ring may have a conical support surface, when the sealing portion is configured conical in this area and the support ring is pressed with respect to the longitudinal axis of the sealing portion and is then positioned accordingly.
  • the end of the sealing section can then be predetermined by the resulting position of the support ring.
  • Advantageous embodiments of the sealing element are specified in claim 7.
  • an embodiment of the sealing element corresponding to an O-ring with a circular cross-section in the relaxed initial state can be advantageous.
  • the embodiment according to claim 10 has the advantage that a self-reinforcing
  • Sealing effect of the sealing element can be achieved, since with the fuel pressure, the loading of the sealing element is reinforced inwardly to the sealing portion and at the same time outwardly to the cylinder jacket-shaped inner surface of the receiving piece.
  • Fig. 1 is a fuel injection system with a valve having a connection piece, in an excerpt, schematic sectional view corresponding to a
  • Fig. 2 is a partial representation of a sealing element and a support ring of the valve shown in Fig. 1 in profile and
  • Fig. 3 is a partial representation of the fuel injection system shown in Fig. 1 according to a further embodiment.
  • Fig. 1 shows a fuel injection system 1 with a valve 2, which has a connection piece 3, in a partial, schematic sectional view according to an embodiment.
  • the valve 2 may be formed in particular as a fuel injection valve 2.
  • a preferred application is a fuel injection system 1, in which such fuel injection valves 2 are designed as high-pressure injection valves 2 and for the direct injection of fuel into the associated combustion chambers Serve internal combustion engine.
  • liquid or gaseous fuels can be used as the fuel.
  • the connecting piece 3 is in this embodiment as a connecting piece. 3
  • the connecting piece 3 has a shoulder 4, on which, for example, in the mounted state, a retaining clip or the like can engage in order to connect the valve 2 with a receiving piece 5.
  • the receiving piece 5 is configured in this embodiment as a cup 5.
  • the fuel injection system 1 has a fuel-carrying component 6, which is configured in this embodiment as a fuel distributor 6, in particular fuel distributor bar 6.
  • the cup 5 can be part of the fuel here
  • the cup 5 has an at least partially cylindrical receiving space 15, which has a cylinder jacket-shaped inner surface 16 at least in a partial area.
  • the fuel injection valve 2 is inserted in a joining direction 17 along a longitudinal axis 18 in the cup 5. This results in a respect to the longitudinal axis
  • the connecting piece 3 has a tubular, metallic base body 20 with a through hole 21 designed as a stepped bore 21 in this exemplary embodiment. Furthermore, the connection piece 3 has a sealing element 22 designed as a sealing ring 22 and a support ring 23.
  • the support ring 23 is preferably formed as a circumferentially closed support ring 23.
  • the sealing element 22 is configured as an O-ring.
  • a profile of the sealing element 22 in the relaxed state is preferably made circular, as illustrated in FIG. 2.
  • the sealing portion 19 is configured on the base body 20 and extends over a region 19 '. In the region 19 ', the sealing portion 19 has a conical lateral surface 24.
  • the conical lateral surface 24 is in this case the lateral surface 24 of a truncated cone.
  • the conical lateral surface 24 tapers in the joining direction 17. This means that the conical lateral surface 24 widens in a direction 11 which, in this embodiment, is opposite to the joining direction 17.
  • the sealing portion 19 in this embodiment has a along the longitudinal axis 18 counter to the joining direction 17 enlarging outer diameter 25. With the outer diameter 25 increases along the longitudinal axis 18 and a circumference on the sealing element 22. The circumference results in this embodiment from the circle with the outer diameter 25, which increases in the sealing portion 19 opposite to the joining direction 17.
  • the sealing element 22 When inserting the connector 3 in the cup 5, the sealing element 22 is pressed against the support ring 23. As a result, the sealing element 22 is positioned in the cup 5 after insertion. Furthermore, there is an elastic deformation of the sealing element 22 on the conical lateral surface 24. In this case, the sealing element 22 is also against the
  • Sealing element 22 is acted upon by the pressure of the fuel. This can lead to a further deformation of the sealing element 22. This results in a self-reinforcing with the pressure sealing effect, which can be referred to as a primary seal.
  • the support ring 23 has in this embodiment a voltage applied to the sealing portion 19 supporting surface 30.
  • the support surface 30 is also configured conical, wherein the same opening angle as for the conical surface 24 may be specified. Due to the fluid pressure P, which in this embodiment by the
  • the result of the support ring 23 is a secondary seal.
  • the support ring 23 then further defines an end 31 along the longitudinal axis 18 for the sealing portion 19.
  • the sealing element 22 is then by means of the support ring 23 at the end 31 of
  • FIG. 2 shows a partial representation of the sealing element 22 and the support ring 23 of the valve 2 shown in Fig. 1 of the fuel injection system 1 of the embodiment in profile.
  • the sealing element 22 in the initial state that is without elastic deformation represented.
  • the sealing element 22 in this case has a circular profile.
  • the sealing element 22 is deformed on an inner side 32 by the sealing portion 19 of the base body 20.
  • the sealing element 22 is pressed on an outer side 33 against the cylinder jacket-shaped inner surface 16 of the cup 5.
  • deformation of the sealing element 22 also occurs in the area of the outside 33.
  • the sealing element 22 is acted upon at a fuel-filled interior 26 facing the fuel side 34 with the pressure of the fuel.
  • the sealing element 22 is supported with its support side 35 on a support surface 36 of the support ring 23.
  • the support surface 36 may in this case be oriented perpendicular to the longitudinal axis 18.
  • FIG. 3 shows a partial representation of the fuel injection system 1 shown in FIG. 1 according to a further exemplary embodiment.
  • Embodiment along the longitudinal axis 18 so predetermined that at a
  • Actuation of the support ring 23 with the fluid pressure P, in particular fuel pressure P, and thereby resulting displacement of the support ring 23 in the direction 11 along the conical sealing portion 19 there is a radial expansion of the support ring 23 is made possible.
  • the region 19 'is in the region 19 "or coincides with the region 19" match.
  • the region 19 'along the longitudinal axis 18, in which the support ring 23 encloses the sealing portion 19 at least during operation, is thereby configured with a circumferentially increasing in a direction 1 1 along the longitudinal axis 18.
  • the support ring 23 and the sealing portion 19 are further configured such that the support ring 23 in operation due to the fluid pressure P of the fluid in the direction of 1 1 relative to the sealing portion 19 is displaceable. This means that a degree of freedom of the support ring in the direction 11 is not (completely) limited even in its assumed in the end position, as would be the case, for example, in a perpendicular to the longitudinal axis 18 oriented support surface of a paragraph. Due to the loading of the sealing element 22 by the fluid pressure P, the support ring 23 thus experiences an axial
  • the geometry of the gap 37 is predetermined by the geometry of the sealing portion 19 and the inner surface 16 of the receiving piece 5.
  • the geometries of the receiving piece 5, the sealing portion 19 and the support ring 23 and the inner configuration and the material or materials of the support member 23 are coordinated and predetermined so that the support member 23 can expand to the desired extent, but not ruptures and not can be extruded through any remaining column.
  • the inner configuration and the material or materials of the support element 23 can be realized in an advantageous manner by a temperature-resistant support ring material, such as polyamide, with glass fibers contained in the support ring material, wherein the glass fibers are aligned in the circumferential direction by the manufacturing process, so that received high tensile stresses during operation can be.
  • a temperature-resistant support ring material such as polyamide
  • the mediated via the support member 23 secondary seal is suitable to a

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Abstract

Ein Anschlussstück (3) für ein Ventil (2), das zum Zumessen eines Fluids dient, umfasst ein Dichtabschnitt (19), an dem zumindest ein ringförmiges Dichtelement (22) angeordnet ist. Das ringförmige Dichtelement (22) umschließt den Dichtabschnitt (19) bezüglich einer Längsachse (18) umfänglich. Das Anschlussstück (3) ist dadurch gekennzeichnet, dass an dem Dichtabschnitt (19) zumindest ein Stützring (23) angeordnet ist, dass der Stützring (23) den Dichtabschnitt (19) bezüglich der Längsachse (18) zumindest teilweise umfänglich umschließt, dass der Dichtabschnitt (19) zumindest in einem Bereich (19') entlang der Längsachse (18), in dem der Stützring (23) den Dichtabschnitt (19) zumindest im Betrieb umschließt, mit einem sich in einer Richtung (11) entlang der Längsachse (18) vergrößernden Umfang ausgestaltet ist und dass der Stützring (23) und der Dichtabschnitt (19) so ausgestaltet sind, dass der Stützring (23) im Betrieb aufgrund eines Fluiddrucks des Fluids in der Richtung (11) relativ zu dem Dichtabschnitt (19) verschiebbar ist.

Description

Beschreibung Titel
Ventil zum Zumessen eines Fluids, Anschlussstück für ein Ventil und
Brennstoffeinspritzanlage
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Ventil zum Zumessen eines Fluids, insbesondere ein
Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, ein Anschlussstück für solch ein Ventil und eine Brennstoffeinspritzanlage mit solch einem Ventil. Speziell betrifft die Erfindung das Gebiet der Brennstoffeinspritzanlagen von Kraftfahrzeugen, bei denen mittels mehrerer Injektoren vorzugsweise eine direkte Einspritzung von Brennstoff in Brennräume einer Brennkraftmaschine erfolgt. Aus der US 201 1/0000464 A1 ist eine Injektormontageanordnung bekannt, bei der an einem Anschlussstutzen ein Dichtring angeordnet ist, der sich über einen Stützring an einem Absatz des Anschlussstutzens abstützt. Der Anschlussstutzen ist im Bereich seines Dichtrings in eine Tasse eingefügt, wodurch der Dichtring den Innenraum der Tasse gegenüber der Umgebung abdichtet, um Brennstoff in den Anschlussstutzen des Injektors zu führen.
Die aus der US 2011/0000464 A1 bekannte Injektormontageanordnung hat den Nachteil, dass es insbesondere über die Lebensdauer des Injektors zu einer verschlechterten Dichtwirkung kommen kann.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Anschlussstück mit den Merkmalen des Anspruchs 1 , das erfindungsgemäße Ventil mit den Merkmalen des Anspruchs 8 und die erfindungsgemäße Brennstoffeinspritzeinspritzanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 9 haben den Vorteil, dass eine verbesserte Ausgestaltung und Funktionsweise ermöglicht sind. Insbesondere kann eine verbesserte Dichtwirkung erzielt werden. Speziell kann ein verbesserter Anwendungsbereich realisiert werden, was sich beispielsweise auf den Einsatzbereich und/oder die Lebensdauer bezieht.
Je nach Ausgestaltung des Dichtelements kann sich nicht nur über die Lebensdauer, sondern beispielsweise in Bezug auf den für die Anwendung relevanten Temperaturbereich eine Einschränkung der Dichtigkeit ergeben. In vorteilhafter Weise kann durch die vorgeschlagene Ausgestaltung des Dichtabschnitts eine verbesserte Dichtfunktion erzielt werden, mit der auch eine verbesserte Dichtwirkung bei tiefen Temperaturen erzielt werden kann. Somit kann die vorgeschlagene Ausgestaltung eine Unterstützung der Dichtfunktion ermöglichen.
Vorteilhaft ist es, dass das Dichtelement im Betrieb aufgrund des Fluiddrucks des Fluids in der Richtung gegen den Stützring beaufschlagbar ist und/oder dass das Dichtelement zumindest im Betrieb an dem Stützring abgestützt ist. Hierbei ist vorzugsweise eine direkte Anlage des Dichtelements an dem Stützring realisiert. Es ist aber auch eine mittelbare Anlage, beispielsweise mittels einer Zwischenringscheibe, denkbar.
Die Weiterbildung nach Anspruch 5 hat den Vorteil, dass bereits beim Einfügen das Dichtelement zwischen dem Dichtabschnitt und der Tasse eingespannt beziehungsweise vorgespannt werden kann. Somit kann bereits beim Einleiten des Brennstoffs eine zuverlässige Dichtwirkung erzielt werden, ohne dass das Dichtelement zunächst einer Lageveränderung durch den ansteigenden Brennstoffdruck unterworfen wird. Dann verschiebt sich der Stützring durch den Fluiddruck, so dass dieser eine Sekundärdichtung bilden kann, wie es beispielsweise bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 möglich ist.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 3 kann in vorteilhafter Weise eine axialsymmetrische Ausgestaltung des Dichtabschnitts an seiner Außenseite bezüglich der Längsachse erzielt werden. Hierbei ist es ferner vorteilhaft, dass der Dichtabschnitt zumindest in dem Bereich entgegen der Fügerichtung, in der ein Einfügen entlang der Längsachse in eine Tasse erfolgt, mit einem sich entlang der Längsachse vergrößernden Außendurchmesser ausgestaltet ist.
Speziell für die in Anspruch 3 angegebene Weiterbildung mit einer konischen Ausgestaltung des Dichtabschnitts konnte eine besonders gute Wrksamkeit nachgewiesen werden.
Speziell konnte sowohl bei Laborversuchen mit tiefen Temperaturen als auch mittels Simulationen ein sehr gutes Dichtverhalten bei dieser Ausgestaltung nachgewiesen werden. Die konisch ausgeführte Kontur des Anschlussstückes hatte hierbei die Wrkung, dass keine Umspülung eines als Dichtelement genutzten Dichtrings mit dem als Fluid genutzten Medium erfolgt. Speziell durch eine Simulation konnte hierbei gezeigt werden, dass prinzipbedingt eine Verstärkung des Kontaktdrucks und damit der Dichtwirkung durch die konische Ausgestaltung erfolgt. Damit kann gerade im Bereich tiefer Temperaturen eine erhöhte Dichtwirkung erzielt werden. Dies ist mit einer zylindermantelförmigen
Ausgestaltung des Anschlussstückes in dem Bereich, in dem das Dichtelement zur Ausbildung der Dichtwirkung mit dem Anschlussstück zusammen wirkt, nicht der Fall.
Bei einer möglichen Weiterbildung ist geometrisch betrachtet die Ausgestaltung des Stützrings als lückenlos umlaufender Stützring, der zudem die Geometrie einer
Stützscheibe hat, besonders vorteilhaft. Der Stützring kann gemäß Anspruch 4 eine Faserverstärkung aufweisen. Der Stützring kann aus einem auf einem Polyamid
basierenden, temperaturfesten Werkstoff gebildet sein. Der Stützring kann in vorteilhafter Weise das Dichtelement zur druckabgewandten Seite stützen. Bei der Beaufschlagung mit dem Systemdruck wird das Dichtelement auch gegen den Stützring beaufschlagt und elastisch verformt.
Bei der Weiterbildung nach Anspruch 6 kann der Stützring beispielsweise eine konische Stützfläche aufweisen, insbesondere wenn der Dichtabschnitt in diesem Bereich konisch ausgestaltet ist, wodurch der Stützring auch bezüglich der Längsachse definiert positioniert ist. Durch die Lage des Stützrings kann auf diese Weise auch das Ende des Dichtabschnitts vorgegeben werden. Der Stützring ist vorzugsweise aus einem temperaturfesten Werkstoff gebildet. Der Stützring ist vorzugsweise aus einem Polyamid gebildet. Der Stützring ist vorzugsweise nicht geschlitzt, sondern ringförmig geschlossen ausgestaltet. Hierbei kann der Stützring so ausgebildet sein, dass er sich zumindest in Folge der im Betrieb herrschenden Drücke axial an dem konischen Dichtabschnitt verschiebt und hierbei aufdehnt. Die Ausgestaltung ist hierbei vorzugsweise so abgestimmt, dass sich der Stützring aufdehnt, bis er auch außen an der Tasse anliegt. Dadurch kann durch den Stützring eine Sekundärdichtung zwischen dem Dichtabschnitt und einer Innenfläche des Aufnahmestücks, insbesondere einer Innenfläche der Tasse, gebildet werden, die die über den Dichtring vermittelte Dichtwirkung ergänzt.
Bei einer abgewandelten Ausgestaltung kann der Stützring eine konische Stützfläche aufweisen, wenn der Dichtabschnitt in diesem Bereich konisch ausgestaltet ist und der Stützring bezüglich der Längsachse auf den Dichtabschnitt gedrückt wird und dann entsprechend positioniert ist. Je nach Ausgestaltung kann dann durch die sich ergebende Lage des Stützrings das Ende des Dichtabschnitts vorgegeben sein. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Dichtelements sind im Anspruch 7 angegeben. Hierbei kann insbesondere eine Ausgestaltung des Dichtelements entsprechend einem O-Ring mit einem im entspannten Ausgangszustand kreisförmigen Querschnitt vorteilhaft sein. Die Ausgestaltung nach Anspruch 10 hat den Vorteil, dass eine selbstverstärkende
Dichtwirkung des Dichtelements erzielt werden kann, da mit dem Brennstoffdruck die Beaufschlagung des Dichtelements nach innen zu dem Dichtabschnitt und zugleich nach außen zu der zylindermantelförmigen Innenfläche des Aufnahmestücks verstärkt wird. Dies gilt insbesondere und gegebenenfalls auch nur in Bezug auf eine dynamische Drucklast (zum Beispiel von näherungsweise 0 bar auf mehr als 300 bar in 0,67 s) und/oder bei tiefen Temperaturen (zum Beispiel von -40 °C), also beispielsweise unterhalb eines sogenannten TR10 Wertes eines Elastomers, wenn eine entsprechende Ausgestaltung realisiert ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen sich entsprechende
Elemente mit übereinstimmenden Bezugszeichen versehen sind, näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Brennstoffeinspritzanlage mit einem Ventil, das ein Anschlussstück aufweist, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem
Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 2 eine auszugsweise Darstellung eines Dichtelements und eines Stützrings des in Fig. 1 dargestellten Ventils im Profil und
Fig. 3 eine auszugsweise Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Ausführungsformen der Erfindung
Fig. 1 zeigt eine Brennstoffeinspritzanlage 1 mit einem Ventil 2, das ein Anschlussstück 3 aufweist, in einer auszugsweisen, schematischen Schnittdarstellung entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Das Ventil 2 kann insbesondere als Brennstoffeinspritzventil 2 ausgebildet sein. Eine bevorzugter Anwendungsfall ist eine Brennstoffeinspritzanlage 1 , bei der solche Brennstoffeinspritzventile 2 als Hochdruckeinspritzventile 2 ausgebildet sind und zur direkten Einspritzung von Brennstoff in zugeordnete Brennräume der Brennkraftmaschine dienen. Als Brennstoff können hierbei flüssige oder gasförmige Brennstoffe zum Einsatz kommen.
Das Anschlussstück 3 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Anschlussstutzen 3
ausgestaltet und auf geeignete Weise in das Ventil 2 integriert. Das Anschlussstück 3 weist einen Absatz 4 auf, an dem beispielsweise im montierten Zustand ein Haltebügel oder dergleichen angreifen kann, um das Ventil 2 mit einem Aufnahmestück 5 zu verbinden. Das Aufnahmestück 5 ist in diesem Ausführungsbeispiel als Tasse 5 ausgestaltet. Die Brennstoffeinspritzanlage 1 weist eine Brennstoff führende Komponente 6 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel als Brennstoffverteiler 6, insbesondere Brennstoffverteilerleiste 6, ausgestaltet ist. Die Tasse 5 kann hierbei Bestandteil der Brennstoff führenden
Komponente 6 sein. Im Betrieb wird über eine oder mehrere Pumpen 7 Brennstoff aus einem Tank 8 in den Brennstoffverteiler 6 gefördert. Der Brennstoffverteiler 6 verteilt den Brennstoff dann an Brennstoffeinspritzventile 2, die mit den entsprechenden Tassen 5 verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind zur Vereinfachung der Darstellung nur das
Brennstoffeinspritzventil 2 und die Tasse 5 dargestellt. Die Verteilung des Brennstoffs ist hier schematisch über Leitungen 8, 9, 10 veranschaulicht.
Die Tasse 5 weist einen zumindest teilweise zylindrischen Aufnahmeraum 15 auf, der eine zylindermantelförmige Innenfläche 16 zumindest in einem Teilbereich aufweist. Zur Montage wird das Brennstoffeinspritzventil 2 in einer Fügerichtung 17 entlang einer Längsachse 18 in die Tasse 5 eingefügt. Hierdurch gelangt ein bezüglich der Längsachse
18 betrachteter Dichtabschnitt 19 des Anschlussstücks 3 entlang der Längsachse 18 an die zylindermantelförmige Innenfläche 16.
Das Anschlussstück 3 weist einen rohrförmigen, metallischen Grundkörper 20 mit einer in diesem Ausführungsbeispiel als Stufenbohrung 21 ausgestalteten Durchgangsbohrung 21 auf. Ferner weist das Anschlussstück 3 ein als Dichtring 22 ausgebildetes Dichtelement 22 und einen Stützring 23 auf. Der Stützring 23 ist vorzugsweise als umfänglich geschlossener Stützring 23 ausgebildet. Das Dichtelement 22 ist als O-Ring ausgestaltet. Ein Profil des Dichtelements 22 im entspannten Zustand ist vorzugsweise kreisförmig ausgeführt, wie es in der Fig. 2 veranschaulicht ist. Der Dichtabschnitt 19 ist an dem Grundkörper 20 ausgestaltet und erstreckt sich über einen Bereich 19'. In dem Bereich 19' weist der Dichtabschnitt 19 eine konische Mantelfläche 24 auf. Die konische Mantelfläche 24 ist hierbei die Mantelfläche 24 eines Kegelstumpfes. Die konische Mantelfläche 24 verjüngt sich hierbei in der Fügerichtung 17. Dies bedeutet, dass sich die konische Mantelfläche 24 in einer Richtung 11 , die in diesem Ausführungsbeispiel entgegen der Fügerichtung 17 zeigt, erweitert. Somit hat der Dichtabschnitt 19 in diesem Ausführungsbeispiel einen sich entlang der Längsachse 18 entgegen der Fügerichtung 17 vergrößernden Außendurchmesser 25. Mit dem Außendurchmesser 25 vergrößert sich entlang der Längsachse 18 auch ein Umfang an dem Dichtelement 22. Der Umfang ergibt sich in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Kreis mit dem Außendurchmesser 25, der in dem Dichtabschnitt 19 entgegen der Fügerichtung 17 zunimmt.
Somit ist der Dichtabschnitt 19 des Grundkörpers 20 des Anschlussstücks 3 in dem Bereich 19' entlang der Längsachse 18, in dem das ringförmige Dichtelement 22 den Dichtabschnitt 19 umschließt, mit einem sich in der Richtung 11 entlang der Längsachse 18
vergrößernden Umfang ausgestaltet.
Beim Einfügen des Anschlussstücks 3 in die Tasse 5 wird das Dichtelement 22 gegen den Stützring 23 gedrückt. Dadurch ist das Dichtelement 22 nach dem Einfügen in die Tasse 5 positioniert. Ferner kommt es zu einer elastischen Verformung des Dichtelements 22 an der konischen Mantelfläche 24. Hierbei wird das Dichtelement 22 auch gegen die
zylindermantelförmige Innenfläche 16 der Tasse 5 gedrückt. Wenn anschließend Brennstoff über die Leitung 8 in einen Innenraum 26 der Tasse 5 geführt wird, dann wird das
Dichtelement 22 mit dem Druck des Brennstoffs beaufschlagt. Hierbei kann es zu einer weiteren Verformung des Dichtelements 22 kommen. Dabei ergibt sich eine mit dem Druck selbstverstärkende Dichtwirkung, die als Primärdichtung bezeichnet werden kann.
Der Stützring 23 weist in diesem Ausführungsbeispiel eine an dem Dichtabschnitt 19 anliegende Stützfläche 30 auf. Die Stützfläche 30 ist hierbei ebenfalls konisch ausgestaltet, wobei der gleiche Öffnungswinkel wie für die konische Mantelfläche 24 vorgegeben sein kann. Aufgrund des Fluiddrucks P, der in diesem Ausführungsbeispiel durch den
Brennstoffdruck P des Brennstoffs gegeben ist, wird das Stützelement bei der
Inbetriebnahme in der Richtung 1 1 relativ zu dem Dichtabschnitt 19 verstellt, so dass es sich umfänglich aufweitet, wodurch es dann im Betrieb an der Innenfläche 16 anliegt. Somit ergibt sich vermöge des Stützrings 23 eine Sekundärdichtung. Durch den Stützring 23 wird dann ferner ein Ende 31 entlang der Längsachse 18 für den Dichtabschnitt 19 vorgegeben. Das Dichtelement 22 ist dann mittels des Stützrings 23 an dem Ende 31 des
Dichtabschnitts 19 abgestützt. Fig. 2 zeigt eine auszugsweise Darstellung des Dichtelements 22 und des Stützrings 23 des in Fig. 1 dargestellten Ventils 2 der Brennstoffeinspritzanlage 1 des Ausführungsbeispiels im Profil. Hierbei ist das Dichtelement 22 im Ausgangszustand, also ohne elastische Verformung, dargestellt. Das Dichtelement 22 weist hierbei ein kreisförmiges Profil auf. Beim Montieren wird das Dichtelement 22 an einer Innenseite 32 durch den Dichtabschnitt 19 des Grundkörpers 20 verformt. Ferner wird das Dichtelement 22 an einer Außenseite 33 gegen die zylindermantelförmige Innenfläche 16 der Tasse 5 gedrückt. Somit kommt es auch im Bereich der Außenseite 33 zu einer Verformung des Dichtelements 22.
Im Betrieb wird das Dichtelement 22 an einer mit Brennstoff gefüllten Innenraum 26 zugewandten Brennstoffseite 34 mit dem Druck des Brennstoffs beaufschlagt. Hierbei stützt sich das Dichtelement 22 mit seiner Stützseite 35 an einer Stützfläche 36 des Stützrings 23 ab. Die Stützfläche 36 kann hierbei senkrecht zu der Längsachse 18 orientiert sein.
Fig. 3 zeigt eine auszugsweise Darstellung der in Fig. 1 gezeigten Brennstoffeinspritzanlage 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Bereich 19" des Dichtabschnitts 19, in dem der Dichtabschnitt 19 eine konische
Ausgestaltung aufweist, entlang der Längsachse 18 so vorgegeben, dass bei einer
Beaufschlagung des Stützrings 23 mit dem Fluiddruck P, insbesondere Brennstoffdruck P, und der sich dadurch ergeben Verschiebung des Stützrings 23 in der Richtung 11 entlang des dort konischen Dichtabschnitts 19 eine radiale Aufweitung des Stützrings 23 ermöglicht ist. Der Bereich 19' liegt in dem Bereich 19" oder stimmt mit dem Bereich 19" überein. Der Bereich 19' entlang der Längsachse 18, in dem der Stützring 23 den Dichtabschnitt 19 zumindest im Betrieb umschließt, ist dadurch mit einem sich in einer Richtung 1 1 entlang der Längsachse 18 vergrößernden Umfang ausgestaltet.
Der Stützring 23 und der Dichtabschnitt 19 sind ferner so ausgestaltet, dass der Stützring 23 im Betrieb aufgrund des Fluiddrucks P des Fluids in der Richtung 1 1 relativ zu dem Dichtabschnitt 19 verschiebbar ist. Dies bedeutet, dass ein Freiheitsgrad des Stützring in der Richtung 11 auch in seiner im Betrieb angenommenen Endposition nicht (vollständig) eingeschränkt ist, wie es beispielsweise bei einer senkrecht zu der Längsachse 18 orientierten Stützfläche eines Absatzes der Fall wäre. Aufgrund der Beaufschlagung des Dichtelements 22 durch den Fluiddrucks P erfährt der Stützring 23 also eine axiale
Beaufschlagung in der Richtung 1 1 , die über den dort konischen Dichtabschnitt 19 eine Einpressung des Stützrings 23 in einen im Profil keilförmigen Ringspalt 37 zwischen der Innenfläche 16 und dem Dichtabschnitt 19 bedingt. Hierbei wird der Stützring von innen radial gegen die Innenfläche 16 und von außen radial gegen den Dichtabschnitt 19 gepresst. Somit kann eine Sekundärdichtung gebildet werden.
Die Geometrie des Spalts 37 ist durch die Geometrie des Dichtabschnitts 19 und der Innenfläche 16 des Aufnahmestücks 5 vorgegeben. Die Geometrien des Aufnahmestücks 5, des Dichtabschnitts 19 und des Stützrings 23 sowie die innere Ausgestaltung und der oder die Werkstoffe des Stützelements 23 sind dabei so aufeinander abgestimmt und vorgegeben, dass sich das Stützelement 23 in dem gewünschten Ausmaß aufdehnen kann, aber nicht reißt und nicht durch eventuell verbleibende Spalte extrudiert werden kann.
Dadurch können auch bei einer gegebenenfalls auftretenden Schiefstellung und einem gegebenenfalls auftretenden Achsversatz Anpassungen an die sich ergebende und gegebenenfalls von der konstruktiv vorgegeben Ausgestaltung etwas abweichende
Ausgestaltung in optimaler Weise erfolgen, wodurch die Sekundärdichtung in zuverlässiger Weise gebildet wird.
Die innere Ausgestaltung und der oder die Werkstoffe des Stützelements 23 können in vorteilhafter Weise durch ein temperaturfestes Stützringmaterial, wie Polyamid, mit in dem Stützringmaterial enthaltenen Glasfasern realisiert werden, wobei die Glasfasern durch den Herstellungsprozess in Umfangsrichtung ausgerichtet sind, so dass im Betrieb hohe Zugspannungen aufgenommen werden können.
Die über das Stützelement 23 vermittelte Sekundärdichtung ist dazu geeignet, eine
Undichtigkeit nachweisbar zu verringern, die gegebenenfalls durch die Permeabilität des Dichtelements 22 ermöglichte wird und die insbesondere bei tiefen Temperaturen, beispielsweise bei Temperaturen unter der mit TR10 bezeichneten Grenztemperatur des Dichtelements 22, durch eine Grenzflächenleckage an dem Dichtelement 22 bedingt sein kann.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.

Claims

Ansprüche
1. Anschlussstück (3) für ein Ventil (2) zum Zumessen eines Fluids, insbesondere für ein Brennstoffeinspritzventil von Brennkraftmaschinen, mit einem Dichtabschnitt (19), an dem zumindest ein ringförmiges Dichtelement (22) angeordnet ist, wobei das ringförmige Dichtelement (22) den Dichtabschnitt (19) bezüglich einer Längsachse (18) umfänglich umschließt,
dadurch gekennzeichnet,
dass an dem Dichtabschnitt (19) zumindest ein Stützring (23) angeordnet ist, dass der Stützring (23) den Dichtabschnitt (19) bezüglich der Längsachse (18) zumindest teilweise umfänglich umschließt, dass der Dichtabschnitt (19) zumindest in einem Bereich (19') entlang der Längsachse (18), in dem der Stützring (23) den Dichtabschnitt (19) zumindest im Betrieb umschließt, mit einem sich in einer Richtung (1 1) entlang der Längsachse (18) vergrößernden Umfang ausgestaltet ist und dass der Stützring (23) und der Dichtabschnitt (19) so ausgestaltet sind, dass der Stützring (23) im Betrieb aufgrund eines Fluiddrucks (P) des Fluids in der Richtung (1 1) relativ zu dem Dichtabschnitt (19) verschiebbar ist.
2. Anschlussstück nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (22) im Betrieb aufgrund des Fluiddrucks (P) des Fluids in der Richtung (11) gegen den Stützring (23) beaufschlagbar ist und/oder dass das Dichtelement
(22) zumindest im Betrieb an dem Stützring (23) abgestützt ist.
3. Anschlussstück nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Dichtabschnitt (19) zumindest in dem Bereich (19') mit einem sich entlang der
Längsachse (18) vergrößernden Außendurchmesser (25) ausgestaltet ist und/oder dass der Dichtabschnitt (19) zumindest in dem Bereich (19') mit einer konischen Mantelfläche (24) ausgestaltet ist.
4. Anschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützring (23) eine Faserverstärkung aufweist, die eine Zugfestigkeit des
Stützrings (23) zumindest in einer Umfangsrichtung um die Längsachse (18) erhöht.
5. Anschlussstück nach einem Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Richtung (11), in der der Dichtabschnitt (19) mit einem sich entlang der
Längsachse (18) vergrößernden Umfang ausgestaltet ist, entgegen einer Fügerichtung (17) orientiert ist, in der ein Einfügen entlang der Längsachse (18) in einen Aufnahmeraum (15) eines Aufnahmestücks (5) erfolgt.
6. Anschlussstück nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Stützring (23) eine an dem Dichtelement (22) anliegende Stützfläche (36) aufweist und/oder
dass ein dem Anschlussstück zugeordnetes Aufnahmestück (5) vorgesehen ist und dass das Dichtelement (22), der Stützring (23) und eine zumindest im Bereich des Dichtelements (22) und des Stützrings (23) zylindermantelförmig ausgestaltete Innenfläche (16) des Aufnahmestücks (5) so aufeinander abgestimmt ausgestaltet sind, dass im Betrieb der Stützring (23) aufgrund des Fluiddrucks (P) zwischen den Dichtabschnitt (19) und der Innenfläche (16) des Aufnahmestücks (5) zum Bilden einer Sekundärdichtung gedrückt wird.
7. Anschlussstück nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Dichtelement (22) als elastisch verformbares Dichtelement (22) ausgebildet ist und/oder dass das Dichtelement (22) O-ringförmig ausgestaltet ist.
8. Ventil (2) zum Zumessen eines Fluids, insbesondere Brennstoffeinspritzventil für Brennkraftmaschinen, mit einem Anschlussstück (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, über das das Fluid zuführbar ist.
9. Brennstoffeinspritzanlage (1), insbesondere für gemischverdichtende, fremdgezündete Brennkraftmaschinen, mit zumindest einer Brennstoff führenden Komponente (6), die ein Aufnahmestück (5) aufweist, und zumindest einem Ventil (2) nach Anspruch 8, das als Brennstoffeinspritzventil (2) ausgebildet ist, wobei das Anschlussstück (3) des Ventils (2) entlang der Längsachse (18) in das Aufnahmestück (5) einfügbar ist.
10. Brennstoffeinspritzanlage nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmestück (5) einen zumindest teilweise zylindrischen Aufnahmeraum (15) aufweist, dass das Dichtelement (22) im montierten Zustand außen an einer
zylindermantelförmigen Innenfläche (16) des Aufnahmestücks (5) und innen an dem Dichtabschnitt (19) anliegt und dass das Dichtelement (22) im Betrieb von einem
Brennstoffdruck entlang der Längsachse (18) in Gegenrichtung zu dem sich vergrößernden Umfang des Dichtabschnitts (19) beaufschlagt ist.
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