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Dokumentenidentifikation DE60124856T2 12.04.2007
EP-Veröffentlichungsnummer 0001223335
Titel Kraftstoffeinspritzventil und Verfahren zur Herstellung eines Kraftstoffeinspritzventils
Anmelder C.R.F. Società Consortile per Azioni, Orbassano, Torino, IT
Erfinder Ricco, Mario, 70010 Casamassima, IT
Vertreter HOFFMANN & EITLE, 81925 München
DE-Aktenzeichen 60124856
Vertragsstaaten AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE, TR
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 27.12.2001
EP-Aktenzeichen 011309317
EP-Offenlegungsdatum 17.07.2002
EP date of grant 29.11.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.04.2007
IPC-Hauptklasse F02M 55/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F02M 61/10(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse.

Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse für einen Verbrennungsmotor, auf den die folgende Beschreibung lediglich im Wege eines Beispiels Bezug nimmt.

Eine bekannte Kraftstoffeinspritzdüse für Verbrennungsmotoren umfasst einen Einspritzdüsenkörper, in dem ein Kraftstoffmessventil untergebracht ist; und einen Anschluss zum Verbinden des Einspritzdüsenkörpers mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung. Ein bekannter Einspritzdüsenkörper ist länglich und rohrförmig, erstreckt sich entlang einer gegebenen Achse und ist ganzheitlich mit dem Anschluss ausgebildet, der den Körper mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung verbindet; und der Anschluss ist entlang einer Seitenwand des Einspritzdüsenkörpers platziert und steht radial in Bezug auf diesen hervor. Der Einspritzdüsenkörper und der Anschluss sind aus einem einzigen groben Stück Metall (Metallrohling) gebildet, welches heiß geschmiedet wird, um ein längliches halbfertiges Teil zu bilden, das einen sich seitlich erstreckenden Abschnitt besitzt, der dem halbfertigen Teil eine symmetrische Form verleiht. Das asymmetrische halbfertige Teil wird dann bearbeitet, um den Düsenkörper und den Anschluss entsprechend gegebener Designparameter und insbesondere entsprechend gegebenen Abmessungen und Toleranzen und einer gegebenen Oberflächengüte auszubilden. Bekannte Einspritzdüsen sind aufgrund der Art und Anzahl der mechanischen Vorgänge, die mit der Herstellung des Einspritzdüsenkörpers und -anschlusses verbunden sind, teuer herzustellen und deren Schmieden ist besonders teuer und in einem Durchlaufsystem schwer umzusetzen. Die GB 2 197 386 offenbart eine Kraftstoffeinspritzdüse mit einem Einspritzdüsenkörper, der eine Kraftstoffeinlassvertiefung aufweist, und mit einem Klemmelement, das den Düsenkörper umgibt und mit einem mit Gewinde versehenen Ansatz versehen ist. Ein Klemmelement wird mit dem Ansatz in Eingriff gebracht, um eine geformte Oberfläche auf einer Spitze einer Leitung in Sitzeingriff mit der Vertiefung zu drängen und auch um das Klemmelement mit dem Einspritzdüsenkörper in Eingriff zu drängen.

Die US 4,163,521 zeigt eine weitere Gestaltung der Verbindung zwischen Kraftstoffeinspritzdüse und Zuführleitung.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse und zur Verbindung der Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung bereitzustellen, welches viel billiger als jenes bekannter Einspritzdüsen ist, aber welches gleichzeitig mindestens denselben Qualitätsstandard bereitstellt.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse und zur Verbindung der Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung bereitgestellt, wie in Anspruch 1 definiert.

Solch ein Verfahren sorgt nicht nur für die Eliminierung von kostenintensivem Schmieden, sondern auch für eine Vereinfachung der Bearbeitung, und zwar aufgrund der Tatsache, dass der Einspritzdüsenkörper symmetrisch ist und sich so besser an die automatische Handhabung und praktisch jede Art von Bearbeitungsvorgang anpasst.

Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da das halbfertige Teil aus einer Stange gebildet wird, sodass das Schmieden mit einem Schneidvorgang ersetzt wird, der leicht in einem Durchlaufsystem umgesetzt wird. Darüber hinaus ist das halbfertige Teil, wie der Einspritzdüsenkörper, bereits symmetrisch.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens entsprechend der vorliegenden Erfindung wird ein Endabschnitt der Zuführleitung zwischen dem Einspritzdüsenkörper und dem Anschluss verformt.

Diese Lösung ist besonders vorteilhaft, da sie nicht erfordert, dass der Anschluss hermetisch am Einspritzdüsenkörper befestigt ist, insofern als dass der Anschluss für das Greifen und Verformen des Endabschnitts der Zuführleitung zwischen sich selbst und dem Einspritzdüsenkörper sorgt, um eine hermetische Abdichtung zwischen dem Einspritzdüsenkörper und der Zuführleitung zu bilden. Die hermetische Abdichtung wird durch die Verformung des Endabschnitts der Zuführleitung sichergestellt, die zwischen dem Einspritzdüsenkörper und dem Anschluss gegriffen wird.

Eine nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Zuge eines Beispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben:

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Einspritzdüse;

2 zeigt einen vergrößerten Ausschnitt eines Teils der Einspritzdüse der 1;

3a bis 3d zeigen schematisch eine Anzahl von Schritten in dem Verfahren zur Herstellung der Einspritzdüse der 1.

Bezugsziffer 1 in 1 bezeichnet als Ganzes eine Kraftstoffeinspritzdüse für Verbrennungsmotoren.

Die Einspritzdüse 1 erstreckt sich entlang einer Achse 2 und umfasst einen Einspritzdüsenkörper 3; eine Kappe 4, die am Einspritzdüsenkörper 3 befestigt ist; eine Düse 5, die am Einspritzdüsenkörper 3 am entgegengesetzten Ende zur Kappe 4 befestigt ist; und einen Anschluss 6, der am Einspritzdüsenkörper 3 befestigt ist, um den Einspritzdüsenkörper 3 mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung 7 zu verbinden. Der Druck des Kraftstoffs, der entlang der Zuführleitung 7 zugeführt wird, überschreitet 1000 bar.

Gemäß 2 ist der Einspritzdüsenkörper 3 rohrförmig und umfasst eine innere Kammer 8, die seitlich von einer im Wesentlichen zylindrischen Wand 9 gebildet wird. Die Einspritzdüse 1 umfasst ein Ventil 10, das in der Kammer 8 untergebracht ist und wiederum einen Ventilkörper 11 umfasst, der am Einspritzdüsenkörper 3 mithilfe einer Ringnut 12 befestigt ist, und einen Verschluss 13, der durch eine in 2 nicht gezeigte Feder in einem Sitz 14 im Ventilkörper 11 gehalten wird. Die Einspritzdüse 3 umfasst ein Loch 15, das sich durch einen zylindrischen Abschnitt der Wand 9 erstreckt, um eine Öffnung zu bilden, die Zugang zur inneren Kammer 8 der Einspritzdüse 1 erlaubt, und das einen aufgeweiteten oder kegelstumpfförmigen Abschnitt 16 aufweist, um einen sich nach außen aus der Wand 9 aufweitenden Trichter zu bilden.

Der Anschluss 6 umfasst einen im Wesentlichen zylindrischen Ring 17; eine Anfügung 18, die ganzheitlich mit dem Ring 17 ausgebildet ist und aus ihm hervorsteht; und eine an der Anfügung 18 angebrachte Manschette 19. Der Ring 17 besitzt eine zylindrische Wand 20, die in die Anfügung 18 übergeht und die um die Wand 9 des Einspritzdüsenkörpers 3 herumpasst; die Anfügung 18 besitzt ein mit Gewinde versehenes Loch 21, das, wenn der Anschluss 6 mit dem Einspritzdüsenkörper 3 verbunden wird, mit dem Loch 15 ausgerichtet ist; und die Manschette 19 ist außen mit einem Gewinde versehen, wird an die Anfügung 18 angeschraubt, und besitzt ein Loch 22, dessen Endabschnitt 23 aufgeweitet oder kegelstumpfförmig ist und dem aufgeweiteten Abschnitt 16 des Lochs 15 zugewandt ist.

Die Leitung 7 hat einen kleineren Durchmesser als das Loch 22 der Manschette 19 und umfasst einen ringförmigen Endabschnitt 24, der einen größeren Durchmesser als das Loch 22 besitzt. Im tatsächlichen Einsatz befindet sich der Endabschnitt 24 der Leitung 7 zwischen dem Einspritzdüsenkörper 3 und der Manschette 19 am aufgeweiteten Abschnitt 16 des Lochs 15 auf einer Seite und am aufgeweiteten Abschnitt 23 des Lochs 22 auf der gegenüberliegenden Seite, und wird zwischen der Manschette 19 und dem Einspritzdüsenkörper 3 gegriffen, um das Material des Endabschnitts 24 zu verformen und so eine hermetische Abdichtung des Hochdruckkraftstoffs sicherzustellen, ohne Dichtungen zu benötigen.

Gemäß 3a und 3b ist kein Schmieden erforderlich, sondern es sind lediglich Bearbeitungs- und Montagevorgänge nötig, um die Einspritzdüse 1 herzustellen; und der Einspritzdüsenkörper 3 wird aus einer Stange 26 aus Metall spanend hergestellt.

Wie in 3a gezeigt, wird die Stange 26 in halbfertige Teile 27 geschnitten, von denen jeder bearbeitet wird, wie schematisch durch die verschiedenen Bearbeitungswerkzeuge in 3b gezeigt, um den Einspritzdüsenkörper 3 mit den vorgeschriebenen Abmessungen, Toleranzen und Oberflächengüte zu bilden. Sobald er gebildet ist, wird der Einspritzdüsenkörper 3 mit dem Anschluss 6 verbunden, wie in 3c und 3d gezeigt. Der Anschluss 6 wird separat mithilfe ähnlicher Bearbeitungsvorgänge gebildet und wird dann an der Einspritzdüse 3 durch Hartlöt- oder Schweißpunkte 25 befestigt, die Belastungen beim Greifen der Leitung 7 über den Ring 17 verteilen und die das Loch 21 mit dem Loch 15 in Ausrichtung halten. Die 3c und 3d zeigen die Verbindung des Einspritzdüsenkörpers 3 mit dem Ring 17 und der Anfügung 18 des Anschlusses 6, obwohl das Ventil 10, die Düse 5, die Kappe 4 und andere Komponenten der Einspritzdüse 1, die in den Zeichnungen nicht gezeigt sind, zuerst angebracht werden können.

Sobald der Ring 17 am Einspritzdüsenkörper 3 befestigt ist, wird die Manschette 19 um die Zuführleitung 7 herum angebracht und mit der Anfügung 18 verschraubt, um den Endabschnitt 24 der Leitung 7 zwischen dem Einspritzdüsenkörper 3 und dem Anschluss 6 zu greifen und zu verformen.

Natürlich können Änderungen an der Form des Anschlusses vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist. Z.B. umfasst in einer (nicht gezeigten) Abwandlung der vorliegenden Erfindung der Anschluss anstelle des Rings 17 und der Anfügung 18 einen zylindrischen Ring mit einem mit Gewinde versehenen Loch, das einen Aufsatz für die Manschette 19 bildet, sodass die Einspritzdüse durch Vereinfachung des Anschlusses noch einfacher herzustellen ist.


Anspruch[de]
Verfahren zur Herstellung einer Kraftstoffeinspritzdüse (1) und zur Verbindung der Kraftstoffeinspritzdüse mit einer Hochdruckkraftstoffzuführleitung (7); wobei die Kraftstoffeinspritzdüse (1) umfasst:

– einen Einspritzdüsenkörper (3) mit einer Seitenwand (9), die mit einem ersten Loch (15) versehen ist, und

– einen Anschluss (6) zur Verbindung der Zuführleitung (7) mit dem Einspritzdüsenkörper (3); wobei der Anschluss (6) ein vom Einspritzdüsenkörper (3) separates Element ist und ein Manschettenelement (19) sowie ein Ringelement (17) umfasst, das mit einem zweiten Loch (21) versehen ist;

wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:

– Schneiden eines zylindrischen halbfertigen Teils (27) aus einer Stange (26);

– Bearbeiten des halbfertigen Teils (27), um den Einspritzdüsenkörper (3) zu bilden;

– Anschließen des Ringelements (17) um den Einspritzdüsenkörper (3);

– Anbringen des Manschettenelements (19) um die Zuführleitung (7);

– Einpassen des Manschettenelements (19) in das zweite Loch (21);

– Klemmen eines Endabschnitts (24) der Zuführleitung (7) zwischen den Einspritzdüsenkörper (3) und das Manschettenelement (19);

und wobei es dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schritt des Anschließens die folgenden Vorgänge umfasst:

– Ausrichten des zweiten Lochs (21) mit dem ersten Loch (15); und

– Befestigen des Ringelements (17) am Einspritzdüsenkörper (3) nachdem das zweite Loch (21) mit dem ersten Loch (15) ausgerichtet wurde und bevor das Manschettenelement (19) in das zweite Loch (21) eingepasst wurde, und

– Punktschweißen des Ringelements (17) an den Einspritzdüsenkörper (3).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Loch (21) mit Gewinde versehen ist und dass der Klemmschritt durchgeführt wird, indem das Manschettenelement (19) in das zweite Loch (21) eingeschraubt wird. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Endabschnitt der Zuführleitung während des Klemmens zwischen dem Einspritzdüsenkörper (3) und dem Manschettenelement (19) verformt wird.






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