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Dokumentenidentifikation DE69828770T2 29.12.2005
EP-Veröffentlichungsnummer 0000947745
Titel Dichtungsvorrichtung für einen Hochdruckbehälter
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Onishi, Yoshihiko, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Nishitani, Shoichiro, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Arisue, Kazuhiro, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP;
Suzuki, Hiroyuki, Chiyoda-ku, Tokyo 100-8310, JP
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 69828770
Vertragsstaaten DE, FR, IT
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 13.11.1998
EP-Aktenzeichen 981215205
EP-Offenlegungsdatum 06.10.1999
EP date of grant 26.01.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.12.2005
IPC-Hauptklasse F16J 13/00
IPC-Nebenklasse F02M 55/04   

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG:

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichteinrichtung für einen Hochdruckbehälter, und insbesondere eine Dichteinrichtung für eine Druckspitzen-Absorptionseinrichtung, die hauptsächlich in einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe eingesetzt wird, wie sie in einem Zylinder-Einspritzmotor zum Einsatz kommt, und die in der Lage ist, die Druckspitzen-Amplitude, die eingespritzt wird, zu reduzieren, und die die Stabilisation des Motorkreises gestattet.

BESCHREIBUNG DES STANDS DER TECHNIK:

Diesel-Motoren sind die bekanntesten der sogenannten "Zylinder-Einspritz"- oder "Direkt-Einspritz"-Motoren, bei denen Kraftstoff in den Motorzylinder eingespritzt wird, aber in den letzten Jahren wurden auch Zylinder-Einspritz-Ottomotoren (Benzinmotoren) vorgeschlagen. Zylinder-Einspritz-Motoren dieser Art erfordern, dass Kraftstoffdruckspitzen minimiert sind, um einen ausreichend hohen Kraftstoffeinspritzdruck aufrechtzuerhalten und die stabile Einspritzung zu sichern. Zu diesem Zweck wurden kompakte Einzylinder-Hochdruck-Kraftstoffpumpen vorgeschlagen, die einen einfachen Aufbau aufweisen und kostengünstig herzustellen sind. Da es jedoch nur einen Kolben in dem Einzylindersystem gibt, gibt es Druckspitzen mit einer gewissen Höhe im Druck des ausgegebenen Kraftstoffs und somit wurden Druckspitzen-Absorptionseinrichtungen mit Metallbalgen oder Membranen vorgeschlagen, um diese Druckspitzen zu absorbieren.

2 zeigt ein Hochdruck-Kraftstoff-Zufuhrsystem, das mit einem Hochdruck-Akkumulator versehen ist, der ein gutes Beispiel einer Druckspitzen-Absorptionseinrichtung ist, auf die die Dichteinrichtung der vorliegenden Erfindung angewandt werden kann. In 2 ist eine Verteilerleitung 1, bei der es sich um eine Kraftstoff-Einspritzvorrichtung handelt, mit mehreren Einspritzern 1a versehen, die der Anzahl der Motorzylinder entsprechen, die nicht dargestellt sind. Eine Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung 200, die mit einer Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 versehen ist, ist zwischen der Verteilerleitung 1 und einem Kraftstoffbehälter 2 vorgesehen. Die Verteilerleitung 1 und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 sind durch einen Hochdruck-Kraftstoffkanal 4 verbunden und die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 und der Kraftstoffbehälter 2 sind durch einen Niederdruck-Kraftstoffkanal 5 verbunden. Zusammen bilden der Hochdruck-Kraftstoffkanal 4 und der Niedrig-Kraftstoffkanal 5 einen Kraftstoffkanal, der die Verteilerleitung 1 mit dem Kraftstoffbehälter 2 verbindet. Ein Filter ist in dem Kraftstoffeinlass der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 angeordnet. Ein Rückschlagventil 7 ist auf der Seite der Kraftstoffausgabe der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 angeordnet. Ein Abfluss 8, der an der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 angebracht ist, führt zu dem Kraftstofftank 2 zurück.

Eine Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe 10 ist an dem Ende des Niedrigdruck-Kraftstoffkanals 5 nahe dem Kraftstoffbehälter 2 angeordnet. Ein Filter 11 ist in dem Kraftstoffeinlass der Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet. Ein Rückschlagventil 12 ist in dem Niedrigdruck-Kraftstoffkanal 5 auf der Seite der Kraftstoffausgabe der Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet. Ein Niedrigdruck-Regler 14 ist in dem Niedrigdruck-Kraftstoffkanal 5 zwischen der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 und der Niedrigdruck-Kraftstoffpumpe 10 angeordnet. Ein Filter 15 ist in dem Kraftstoffeinlass des Niedrigdruck-Reglers 14 angeordnet. Ein Abfluss, der an dem Niedrigdruck-Regler 14 angebracht ist, führt zu dem Kraftstoffbehälter 2 zurück.

Die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 erhöht den Druck des Kraftstoffs, der ihr durch den Niedrigdruck-Kraftstoffkanal 5 zugeführt wird, und gibt ihn an die Verteilerleitung 1 aus. Ein Dämpfer 30 ist auf der Seite des Niedrigdruck-Kraftstoffkanals 5 der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 angeordnet, d.h, der Niedrigdruckseite. Ein Hochdruck-Akkumulator 70 und ein Hochdruckregler 32 sind auf der Hochdruckseite der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 angeordnet.

Ein Abfluss 33, der an dem Hochdruckregler 32 angebracht ist, führt zu der Kraftstoffeingabeseite der Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3 zurück.

3 ist ein Querschnitt, der Details der Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung 200 zeigt, wenn sie vollständig zusammengesetzt ist, zusammenfassend die Hochdruck-Kraftstoffpumpe 3, den Dämpfer 30, den Hochdruck-Akkumulator 70, den Hochdruckregler 32, den Filter 6 und ein Rückschlagventil 7. In 3 ist ein Vertiefungsabschnitt 40c in dem Gehäuse 40 auf der rechten Seite des Diagramms ausgebildet und der Hochdruck-Akkumulator 70 ist an dem Vertiefungsabschnitt 40c befestigt. Ein Ausgabekanal 4b, der mit einem Ausgabekanal 4a in Verbindung steht, ist als eine Vertiefung in dem Boden des Vertiefungsabschnitts 40c ausgebildet.

4 ist ein Querschnitt, der Details des Hochdruck-Akkumulators 70 zeigt, der eine Druckspitzen-Absorptionseinrichtung ist, auf die die Dichteinrichtung der vorliegenden Erfindung angewendet werden kann. Der Hochdruck-Akkumulator 70 ist mit einem Gehäuse 85 versehen, das ein Hochdruckbehälter ungefähr in der Form einer dicken Scheibe ist, einer flexiblen scheibenförmigen Metallmembran 86, die durch das Gehäuse 85 um dessen Umfangsabschnitt gehaltert und gegen das Gehäuse abgedichtet ist, so dass sie zusammen eine Hochdruckkammer 71 bilden, und einer scheibenförmigen Platte 89, die ein Anschlag ist, die die Deformationsbegrenzung der Membran 86 definiert.

Das Gehäuse 85 weist einen vergleichsweise dünnen Umfangsabschnitt 72 auf, der den äußeren Umfangsabschnitt der Membran 86 trägt und durch eine Dichtnaht abdichtet, und es weist einen vergleichsweise dicken Mittelabschnitt 73 auf, in dem die Hochdruckkammer 71 ausgebildet ist. Ein Gewinde 91 (male thread) ist auf der zylindrischen Außenfläche des Umfangsabschnitts 72 ausgebildet und ein vergleichsweise flacher pfannenförmiger Vertiefungsabschnitt 74, der von dem Umfangsabschnitt in Richtung des Mittelabschnitts in einer gleichmäßigen Kurve allmählich tiefer wird, um es der Membran 86 zu gestatten, sich in Richtung der Hochdruckkammer 71 zu verformen, ist in dem Abschnitt in engem Kontakt mit der Membran 86 ausgebildet. Ein ungefähr zylindrischer Vertiefungsabschnitt 75, der mit dem flachen pfannenförmigen Vertiefungsabschnitt 74 in dem Mittelabschnitt in Verbindung steht, ist in dem Mittelabschnitt 73 ausgebildet und bildet zusammen mit dem pfannenförmigen Vertiefungsabschnitt 74 die Hochdruckkammer 71.

Ein Gasbefüllungseinlass 84 mit kreisförmigem Querschnitt um seine Mittelachse ist in dem Deckenabschnitt der Hochdruckkammer 71 ausgebildet, um ein Hochdruckgas in die Hochdruckkammer 71 des Gehäuses 85 einzuführen und darin einzuschließen, und ein spezielles Gewindeelement 87 ist darin als eine Dichteinrichtung angeordnet, um den Gasbefüllungseinlass 84 abzudichten. Der Gasbefüllungseinlass 84 ist mit einem kleinen Durchmesserabschnitt 76 mit vergleichsweise geringem Durchmesser auf der Hochdruckseite, die der Hochdruckkammer 71 zugewandt ist, versehen und mit einem großen Durchmesserabschnitt mit vergleichsweise großem Durchmesser auf der Niedrigdruckseite, die dem Äußeren des Gehäuses 85 zugewandt ist. Ein Schulterabschnitt 78 ist zwischen dem Abschnitt mit kleinem Durchmesser 76 und dem Abschnitt mit großem Durchmesser 77 ausgebildet und ein Innengewinde (female thread) ist auf der inneren Umfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser 76 ausgebildet. Eine ringförmige Nut 79 ist in dem Schulterabschnitt 78 angeordnet, um einen O-Ring 88 aufzunehmen.

Das spezielle Gewindeelement 87, das in den Gasbefüllungseinlass 84 eingeführt ist, weist einen Abschnitt mit großem Durchmesser 81 auf, der in den Abschnitt mit großem Durchmesser 77 des Gasbefüllungseinlasses 84 eingeführt ist, und einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser 80, der ein Gewinde um seine äußere zylindrische Fläche aufweist, die mit dem Innengewindedurchmesser 76 in Eingriff kommt, und der Abschnitt mit großem Durchmesser 81, der in den Gasbefüllungseinlass 84 eingeführt ist, drückt auf den O-Ring 88 und dichtet den Gasbefüllungseinlass 84 ab.

Der Umfangsabschnitt der Membran 36 ist abgedichtet und an dem äußeren Umfangsabschnitt des Gehäuses 85 durch einen Schweißabschnitt 82, der durch einen Elektrodenstrahl oder ähnliches gebildet wurde, abgedichtet. Zusätzlich ist eine pfannenförmige Platte 89 auf der Membran 86 als ein Anschlag angeordnet, um die Begrenzung der Deformation der Membran 86 zu definieren, und die Platte 89 ist um ihren Umfang ebenfalls durch einen Nahtabschnitt 82 befestigt. Ein Vertiefungsabschnitt 83, der wie die Seite einer konvexen Linse geformt ist, ist auf der inneren Fläche der Platte 89 ausgebildet, die sich von dem äußeren Umfangsabschnitt der Membran 86 in Richtung ihrer Mitte vertieft, und Verbindungslöcher 90 sind als Kraftstoffkanäle ausgebildet, die mit dem Vertiefungsabschnitt 83 in Verbindung stehen.

Das Gehäuse 85, die Metallmembran 86 und die Platte 89 sind hermetisch abgedichtet und miteinander um ihre äußeren Umfangsabschnitte durch einen Elektrodenstrahl oder ähnliches verbunden. Der zwischen der Metallmembran 86 und dem Gehäuse 85 abgedichtete Raum ist mit einem Hochdruckgas, wie beispielsweise Stickstoff, befüllt.

Bei der Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung 200 in 3 steht ein Außengewinde 91, das um die Außenseite des Gehäuses 85 ausgebildet ist, mit einem entsprechenden Innengewinde, das in dem Vertiefungsabschnitt 40c ausgebildet ist, in Eingriff, und der Hochdruck-Akkumulator 70 ist in die Platte 89 eingeführt, wobei er durch einen O-Ring 51 abgedichtet und an dem Vertiefungsabschnitt 40c befestigt ist, um es den Verbindungslöchern 90 zu gestatten, mit dem Ausgabekanal 4b in Verbindung zu kommen.

Der Hochdruck-Akkumulator 70, der auf diese Art und Weise aufgebaut ist, absorbiert Spitzen im Druck des Kraftstoffs, der durch den Ausgabekanal 4b ausgegeben wird. Das heißt, Während Kraftstoff durch den Ausgabekanal 4b ausgegeben wird, treten Druckspitzen in dem Ausgabekanal 4b zum Beispiel dann auf, wenn die Hochdruckpumpe 3 betrieben wird. Das Volumen der Hochdruckkammer 71 variiert auf Änderungen, die durch Druckspitzen verursacht werden, bis der Druck des Hochdruckgases in der Hochdruckkammer 71 über die Membran 86 ein Gleichgewicht mit dem Druck in dem Ausgabekanal 4b erreicht. Steigt zum Beispiel der Druck in dem Ausgabekanal 4b an, wird die Membran 86 derart deformiert, dass das Volumen der Hochdruckkammer 71 abnimmt und das Volumen des Ausgabekanals 4b zunimmt, und somit nimmt der Druck in dem Ausgabekanal 4b ab und die Spitzen werden reduziert.

Nach dem Befüllen der Einrichtung mit Hochdruckgas, wie beispielsweise Stickstoff durch den Gasbefüllungseinlass 84, wird der O-Ring 88 eingeführt, das spezielle Gewindeelement 87, das einen Außengewindeabschnitt aufweist, wird eingeschraubt, und der Raum zwischen dem Gehäuse 85 und dem speziellen Gewindeelement 87 wird durch den O-Ring abgedichtet, wobei das Hochdruckgas in dem Hochdruck-Akkumulator 70 abgedichtet wird.

Der Hochdruck-Akkumulator 70, der in der oben beschriebenen Art und Weise ausgestaltet ist, leidet jedoch an den folgenden Problemen:

Da der Gasbefüllungseinlass 84 nur an einer Stelle abgedichtet ist, kann die Entartung des O-Rings 88 dazu führen, dass Hochdruckgas aus dem Hochdruck-Akkumulator 70 entweicht, was dazu führt, dass seine Fähigkeit, Druckspitzen zu absorbieren, abnimmt;

das Abdichten eines Hochdruckgases in dem Hochdruck-Akkumulator 70 ist nicht leicht und erfordert eine spezielle Gerätschaft, um bei Atmosphärendruck zu arbeiten;

weil O-Ringe 88 verwendet werden, sind die Herstellungskosten hoch; und

der Gasbefüllungseinlass 84 muss eine vorbestimmte Stärke haben, um ein ausreichendes Gewinde zu sichern, das dem hohen Druck standhält, aber weil er in der Mitte des Hochdruck-Akkumulators 70 angeordnet ist, wird das Gehäuse 85 dicker und daher kann die Größe des Gehäuses 85 nicht reduziert werden.

Die DE-A-44 31 598 offenbart eine Dichteinrichtung mit einem ersten Verschlusselement und einem zweiten Verschlusselement, die einstückig ausgebildet sind. Das erste Verschlusselement wird über seine gesamte Länge in einer Presspassung in eine Befüllungsöffnung eingeführt und eine Schweißnaht wird an dem zweiten Verschlusselement vorgesehen.

Die DE-A-24 57 407 offenbart eine Dichteinrichtung mit einem hohlen Stopfen und einer Kugel, die in den Stopfen eingepresst wird, um so eine mechanische Abdichtung zu bilden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Folglich liegt eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine hochzuverlässige Dichteinrichtung mit einfachem Aufbau für den Gasbefüllungseinlass eines Hochdruckbehälters vorzuschlagen, um die obigen Probleme zu beheben.

Diese Aufgabe wird durch eine Dichteinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Die Dichteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist mit einem mechanischen Dichtabschnitt versehen, der in einem Gasbefüllungseinlass angeordnet ist, und sie ist mit einem verschweißten Dichtabschnitt versehen, der in dem Gasbefüllungseinlass auf der Niedrigdruckseite des mechanischen Dichtabschnitts angeordnet ist.

Die Dichteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der mechanische Dichtabschnitt und der geschweißte Dichtabschnitt in einem Element ausgebildet sind, und dadurch, dass das eine Element ein hohles Stopfenelement ist, das in dem Gasbefüllungseinlass angeordnet ist und ein geschlossenes Ende auf der Hochdruckseite und ein offenes Ende auf der Niedrigdruckseite aufweist, und dadurch, dass es mit einer Stahlkugel versehen ist, die in das Stopfenelement eingepresst ist, um das Stopfenelement gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses zu drücken und eine Dichtung zu bilden, wobei das Stopfenelement auf der Niedrigdruckseite mit einem Schweißabschnitt um seinen Umfang versehen sein kann.

Weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen definiert.

Auch ist die Dichteinrichtung der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbefüllungseinlass auf einem Umfangsabschnitt des Hochdruckbehälters angeordnet sein kann.

Auch ist die Dichteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Hochdruckbehälter an einer Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung angebracht sein kann, die in einem Zylindereinspritzmotor verwendet wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Querschnittansicht der Dichteinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;

2 ist ein Systemdiagramm eines Hochdruck-Kraftstoff-Zufuhrsystems, das mit einem Hochdruck-Akkumulator versehen ist, der eine Druckspitzen-Absorptionseinrichtung ist, an der die Dichtkonstruktion der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann;

3 ist eine Querschnittsansicht einer Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung mit einem Hochdruck-Akkumulator, der eine Druckspitzen-Absorptionseinrichtung ist, an der die Dichtkonstruktion der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann; und

4 ist ein Querschnitt eines Hochdruck-Akkumulators, der eine Druckspitzen-Absorptionseinrichtung ist, an der die Dichtkonstruktion der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann.

GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSÜFHRUNGSFORMEN

1 zeigt eine Ausführungsform, die die Dichteinrichtung der vorliegenden Erfindung in einem Akkumulator 120 umsetzt. Neben der Dichtkonstruktion in dem Gasbefüllungseinlass 121a entspricht der restliche Aufbau dem in 2 dargestellten; auf weitere Erläuterungen davon wird verzichtet.

In der Zeichnung weist der Gasbefüllungseinlass 121a des Gehäuses 121 ein zylindrisches Loch 121c und einen kreisförmigen Vertiefungsabschnitt 121d mit größerem Durchmesser als das zylindrische Loch 121c auf, der einen Schulterabschnitt 121e bildet. Der kreisförmige Vertiefungsabschnitt 121d ist eine Vertiefung zum Anbringen eines Verschlussstopfenelements 123 an dem Schulterabschnitt 121e auf der entgegengesetzten Seite des zylindrischen Lochs 121c von der Hochdruckseite, die die Hochdruckkammer 125 bildet, in der das Hochdruckgas abgedichtet wird. Der Verschlussstopfen bzw. das Stopfenelement 123 weist ungefähr die Form einer tiefen Tasse mit einem geschlossenen Ende auf der Hochdruckseite und einem offenen Ende auf der Niedrigdruckseite auf und es ist mit einer kreisförmigen Grundwand 123a versehen, die die kreisförmige Grundwand 123a verschließt, und es ist ferner mit einem zylindrischen Loch 123c auf der Innenseite der zylindrischen Wand 123b versehen. Das zylindrische Loch 123c weist einen Durchmesser D auf, der kleiner ist als der Durchmesser d der Stahlkugel 122, und es weist eine innere Umfangsfläche 123b auf, in die die Stahlkugel 122 gedrückt wird. Die Stahlkugel 122 wird in die innere Umfangsfläche 121b des Gasbefüllungseinlasses 121a gedrückt, um eine Dichtung zu bilden. Das Gehäuse 121 und die zylindrische Wand 123b werden um ihren Umfang am Eingang des Gasbefüllungseinlasses 121a verschweißt, so dass ein luftdichter Schweißabschnitt 124 zwischen dem Gehäuse 121 und dem Verschlussstopfenelement 123 ausgebildet wird. Folglich wird eine mechanische Dichtung zwischen dem Verschlussstopfenelement 123 und der inneren Umfangsfläche 121b ausgebildet und der Nahtabschnitt 124 ist ein geschweißter Dichtabschnitt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in 3 dargestellt ist, ist bei einer Dichtkonstruktion für den Gasbefüllungseinlass eines Hochdruckbehälters mit einer Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, ein hohles Verschlussstopfenelement vorgesehen, das in dem Gasbefüllungseinlass angeordnet ist, und ein geschlossenes Ende auf der Hochdruckseite und ein offenes Ende auf der Niedrigdruckseite aufweist, und eine Stahlkugel, die in das Verschlussstopfenelement gedrückt ist, um das Verschlussstopfenelement gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses zu drücken und eine Dichtung zu bilden. Aus diesem Grund wird das Verschlussstopfenelement durch die Stahlkugel, die in das Verschlussstopfenelement gedrückt ist, gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses gedrückt und abgedichtet, wodurch auf der Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, eine erste Dichtung erstellt wird, und dann wird eine zweite Dichtung mittels eines verschweißten Dichtabschnitts, der bei Atmosphärendruck ausgebildet wird, gebildet, und somit kann der Schweißvorgang für die zweite Dichtung bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt werden, was die spezielle Gerätschaft, die zum Schweißen unter Hochdruck notwendig ist, unnötig macht. Auch verbessert der doppelte Dichtaufbau die Zuverlässigkeit. Da keine Gummimaterialien, wie beispielsweise O-Ringe, verwendet werden, entarten die Dichtungen nicht mit der Zeit. Weil keine O-Ringe und spezielle Gewinde verwendet werden, ist der Aufbau kostengünstig.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist bei einem Dichtaufbau für den Gasbefüllungseinlass eines Hochdruckbehälters mit einer Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, ein mechanischer Dichtabschnitt, der in dem Gasbefüllungseinlass angeordnet ist, um eine Dichtung zu bilden, und ein verschweißter Dichtabschnitt, der in dem Gasbefüllungseinlass auf der Niedrigdruckseite des mechanischen Dichtabschnitts angeordnet ist, vorgesehen. Aus diesem Grund ist der Gasbefüllungseinlass durch den mechanischen Dichtabschnitt abgedichtet, der eine erste Dichtung auf der Hochdruckkammer bildet, die mit Hochdruckgas befüllt ist, und eine zweite Dichtung wird mittels eines geschweißten Dichtabschnitts bei normalem Atmosphärendruck ausgebildet, und somit kann der Schweißvorgang für die zweite Dichtung bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt werden, was spezielle Geräte, die zum Schweißen unter Hochdruck notwendig sind, unnötig macht. Auch verbessert die doppelte Dichtkonstruktion die Zuverlässigkeit. Weil zusätzlich keine Gummimaterialien, wie O-Ringe, verwendet werden, entarten diese Dichtungen nicht mit der Zeit. Weil keine O-Ringe und spezielle Gewinde notwendig sind, ist der Aufbau kostengünstig.

Auch werden gemäß der vorliegenden Erfindung ein mechanischer Dichtabschnitt und ein geschweißter Dichtabschnitt in einem Element ausgebildet. Aus diesem Grund wird der Gasbefüllungseinlass durch den mechanischen Dichtabschnitt abgedichtet, der eine erste Dichtung auf der Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, bildet, und dann wird eine zweite Dichtung mittels eines geschweißten Dichtabschnitts ausgebildet, der bei normalem Atmosphärendruck gebildet wird, und somit kann der Schweißvorgang für die zweite Dichtung bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt werden, was eine spezielle Gerätschaft, die zum Schweißen unter Hochdruck notwendig ist, unnötig macht. Auch verbessert die doppelte Dichtkonstruktion die Zuverlässigkeit. Da zusätzlich keine Gummimaterialien, wie O-Ringe, verwendet werden, entarten die Dichtungen nicht mit der Zeit. Weil keine O-Ringe und speziellen Gewinde verwendet werden, ist die Konstruktion kostengünstig.

Auch sind gemäß der vorliegenden Erfindung bei dem Dichtaufbau für den Gasbefüllungseinlass eines Hochdruckbehälters mit einer Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas gefüllt ist, ein hohles Verschlussstopfenelement in dem Gasbefüllungseinlass vorgesehen, das ein geschlossenes Ende auf der Hochdruckseite und ein offenes Ende auf der Niedrigdruckseite aufweist, und eine Stahlkugel ist vorgesehen, die in das Verschlussstopfenelement eingedrückt ist, um das Verschlussstopfenelement gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses zu drücken und eine Dichtung zu bilden. Aus diesem Grund wird das Verschlussstopfenelement durch die Stahlkugel gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses gedrückt und abgedichtet, wobei die Kugel in das Verschlussstopfenelement gedrückt ist, wodurch eine erste Dichtung auf der Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, ausgebildet wird, und dann wird eine zweite Dichtung mittels eines geschweißten Abschnitts bei normalem Atmosphärendruck ausgebildet, und somit kann der Schweißvorgang für die zweite Dichtung bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt werden, was spezielle Gerätschaften, die zum Schweißen unter Hochdruck notwendig sind, unnötig macht. Auch verbessert die doppelte Dichtkonstruktion die Zuverlässigkeit. Da zusätzlich keine Gummimaterialien, wie O-Ringe, verwendet werden, entarten die Dichtungen nicht mit der Zeit. Da keine O-Ringe und speziellen Gewinde verwendet werden, ist der Aufbau kostengünstig.

Auch ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein geschweißter Abschnitt um den Umfang eines Verschlussstopfenelements auf der Niedrigdruckseite vorgesehen. Aus diesem Grund ist der Gasbefüllungseinlass durch den Eingriff des Gewindes abgedichtet, wodurch eine erste Dichtung auf der Hochdruckkammer, die mit Hochdruckgas befüllt ist, erstreckt wird, und dann wird eine zweite Dichtung mittels eines geschweißten Abschnitts bei normalem Atmosphärendruck ausgebildet, und so kann der Schweißvorgang für die zweite Dichtung bei normalem Atmosphärendruck durchgeführt werden, wodurch spezielle Gerätschaften, die zum Schweißen unter Hochdruck notwendig sind, unnötig werden. Auch verbessert die doppelte Dichtkonstruktion die Zuverlässigkeit. Da zusätzlich keine Gummimaterialien, wie O-Ringe, verwendet werden, entarten die Dichtungen nicht mit der Zeit. Da keine O-Ringe und speziellen Gewinde verwendet werden, ist der Aufbau kostengünstig.

Auch ist gemäß der vorliegenden Erfindung eine Hochdruckkammer durch einen Hochdruckbehälter und eine scheibenförmige Metallmembran ausgebildet, und der Gasbefüllungseinlass ist in einem niedrigen pfannenförmigen Umfangsabschnitt des Hochdruckbehälters angeordnet. Aus diesem Grund gibt es keinen Gasbefüllungseinlass im Mittelabschnitt des Hochdruckbehälters, und somit kann die Höhe des Hochdruckbehälters reduziert werden, was ihn kompakter und leichter macht.

Auch ist gemäß der vorliegenden Erfindung der Hochdruckbehälter an einer Hochdruck-Kraftstoffpumpenanordnung angebracht, die in einem Zylindereinspritzmotor verwendet wird. Aus diesem Grund kann eine hochzuverlässige, kostengünstige leichte und kompakte Hochdruck-Kraftstoffpumpe bereitgestellt werden.


Anspruch[de]
  1. Dichteinrichtung für den Gasbefüllungseinlass (121a) eines Hochdruckbehälters mit einer Hochdruckkammer (125), die mit einem Hochdruckgas befüllt ist, umfassend:

    ein in dem Gasbefüllungseinlass anordenbares hohles Verschlussstopfenelement (123), das auf der Hochdruckseite ein geschlossenes Ende und auf der Niederdruckseite ein offenes Ende aufweist und mit einer Stahlkugel (122) versehen ist, die in das Verschlussstopfenelement gedrückt ist, um das Verschlussstopfenelement gegen die Innenseite des Gasbefüllungseinlasses zu drücken und einen mechanischen Dichtabschnitt zu bilden,

    dadurch gekennzeichnet, dass

    das hohle Verschlussstopfenelement eine zylindrische Wand aufweist, die mit einem Schweißabschnitt (124) um ihren Umfang auf der Niedrigdruckseite an einem Eingang des Gasbefüllungseinlasses versehen ist, um so einen geschweißten Dichtabschnitt auszubilden, der in dem Gasbefüllungseinlass auf der Niedrigdruckseite des mechanischen Dichtabschnitts anordenbar ist.
  2. Dichteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasbefüllungseinlass auf einem Umfangsabschnitt des Hochdruckbehälters angeordnet ist.
  3. Hochdruckbehälter zum Anbringen an einer Hochdruck-Kraftstoffpumpen-Baugruppe in einem Zylindereinspritzmotor mit einem Gasbefüllungseinlass, umfassend eine Dichteinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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