[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Beaufschlagen von Hochdruckbauteilen,
insbesondere von Rohrleitungen, mit einem Autofrettagedruck, umfassend: eine einem
ersten Ende des zu beaufschlagenden Hochdruckbauteils zugeordnete Hochdruckerzeugungseinheit
zur Druckbeaufschlagung des Hochdruckbauteils mit dem Autofrettagedruck, sowie eine
einem zweiten Ende des Hochdruckbauteils zugeordnete Hochdruckventileinheit mit einem
Absperrkörper zum Verschließen eines Ventilsitzes, um einen an der Hochdruckventileinheit
gebildeten Spülkanal bei der Beaufschlagung des Hochdruckbauteils mit dem Autofrettagedruck
von dem Hochdruckbauteil zu trennen, sowie eine Druckerfassungseinheit zur Erfassung
des Autofrettagedrucks.
[0002] Mit Hilfe von Autofrettagevorrichtungen werden Hochdruckbauteile, z.B. in Form von
Rohrleitungen, insbesondere in Form von Dieseleinspritzleitungen, mehrere Sekunden
mit hohen Innendrücken (Autofrettagedrücken) von typischer Weise ca. 1000 bis 15000
bar beaufschlagt. Die Beaufschlagung löst eine Materialumwandlung aus, welche bewirkt,
dass die so behandelten Rohrleitungen hohen Innendrücken dauerhaft standhalten können.
[0003] Eine bekannte Autofrettagevorrichtung
1 wird nachfolgend anhand von
Fig. 1 beschrieben. Die Autofrettagevorrichtung 1 weist eine Hochdruckerzeugungseinheit
2 auf, die mit einer Adaptierdüse
4 ein erstes Ende
3a eines zu beaufschlagenden Hochdruckbauteils in Form einer Dieseleinspritzleitung
5 adaptiert. Ein zweites, gegenüberliegendes Ende
3b der Dieseleinspritzleitung 5 wird von einer Adaptierdüse
6 einer Hochdruckventileinheit
7 adaptiert. Die beiden mit einem Bördel versehen Rohrenden 3a, 3b sind mit einer Überwurfmutter
9a, 9b versehen und werden bei der Adaptierung gegen einen jeweiligen Gegenhalter
10a, 10b angepresst.
[0004] Zur Beaufschlagung der Dieseleinspritzleitung 5 mit dem Autofrettagedruck wird einem
im Wesentlichen zylindrischen Grundkörper
11 der Hochdruckerzeugungseinheit 2 über eine Querbohrung
12 Öl als Autofrettagefluid zugeführt, das in das Innere der Dieseleinspritzleitung
5 und von dort in einen Hochdruckbereich
13 gelangt, der in einem Ventilgrundkörper
14 (Ventilblock) der Hochdruckventileinheit 7 gebildet ist. In dem Hochdruckbereich
13 der Hochdruckventileinheit 7 ist eine Ventilkugel
15 als Absperrkörper vorgesehen, die im geschlossenen Ventilzustand an einem an dem
Ventilgrundkörper 14 gebildeten Hochdruckbereich 13 anliegt und den Hochdruckbereich
13 von einer in dem Ventilblock 14 vorgesehenen Spülbohrung
16 trennt.
[0005] Mittels eines an der Hochdruckerzeugungseinheit 2 vorgesehenen Hochdruckkolbens
17 kann bei verschlossener Spülbohrung 16 der Autofrettagedruck in der Dieseleinspritzleitung
5 erzeugt werden. Ein über eine in Querrichtung verlaufende Messbohrung
18 mit dem Hochdruckbereich 13 in Verbindung stehende Druckerfassungseinheit
19 (Hochdrucksensor) dient der Erfassung des Autofrettagedrucks, um eine Druckregelung
bzw. Drucküberwachung vornehmen zu können.
[0006] Für die Spülung der Autofrettagevorrichtung 1 nach dem Beaufschlagen mit dem Autofrettagedruck
wird der durch den Hochdruckkolben 17 aufgebrachte Druck reduziert und die Verbindung
zur Spülbohrung 16 freigegeben, indem die an einem Öffnerstift
20 angebrachte Ventilkugel 15 mittels eines Pneumatikzylinders
21 angehoben wird. Der Öffnerstift 20 mit dem Pneumatikzylinder 21 ist hierbei ebenso
wie der Ventilblock 14 an einer Kolbenstange
22 eines Hydraulikzylinders
23 vorgesehen, der zum Anpressen der Adaptierdüse 6 gegen den Gegenhalter 10b dient.
[0007] Für den Spülvorgang kann der Hochdruckerzeugungseinheit 2 über die Querbohrung 12
ein Spülfluid, z.B. Luft, zugeführt werden, um das in der Vorrichtung 1 noch vorhandene
Öl über die Spülbohrung 16 an der Hochdruckventileinheit 7 abzuführen.
[0008] Bei der in Fig. 1 gezeigten Autofrettagevorrichtung 1 tritt das Problem auf, dass
der Ventilblock 14 ggf. dem Autofrettagedruck nicht dauerhaft standhalten kann. Nach
einer längeren Betriebsdauer kann der Ventilblock 14 von innen her platzen, beginnend
an der Stelle, an der die Messbohrung 18 in den Hochdruckbereich 13 mündet. Auch Versuche,
durch eine Optimierung der Geometrie an der Bohrungsverzweigung eine ausreichende
Verringerung der Materialspannungen zu erreichen, blieben erfolglos.
Aufgabe der Erfindung
[0009] Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Dauerfestigkeit einer Autofrettagevorrichtung
der eingangs genannten Art zu erhöhen.
Gegenstand der Erfindung
[0010] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass in dem Absperrkörper der
Hochdruckventileinheit ein Hochdruckkanal zur Verbindung der Druckerfassungseinheit
mit dem zu beaufschlagenden Hochdruckbauteil gebildet ist. Durch das Vorsehen eines
Hochdruckkanals in dem Absperrkörper ist es möglich, die Druckerfassungseinheit in
der axialen Verlängerung einer in dem Ventilblock vorgesehenen, den Hochdruckbereich
bildenden Bohrung vorzusehen, so dass auf eine Verzweigung zu einer Messbohrung verzichtet
und die Verschleißanfälligkeit der Hochdruckventileinheit verringert werden kann.
[0011] Bei einer Ausführungsform weist die Hochdruckventileinheit eine Adaptierdüse zur
Verbindung mit dem zweiten Ende des Hochdruckbauteils auf, die an ihrem dem Hochdruckbauteil
abgewandten Ende den Ventilsitz für den Absperrkörper bildet. Der Ventilsitz kann
hierbei insbesondere als Kegelsitz ausgebildet sein, an dem ein Absperrkörper z.B.
in Form eines stift- bzw. nadelförmigen Hochdruckrohrs oder -düse beim Verschließen
des Spülkanals zur Anlage kommt. Der Hochdrucksensor ist hierbei in typischer Weise
in der axialen Verlängerung der Adaptierdüse angeordnet.
[0012] Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Adaptierdüse in einem Ventilgrundkörper
bzw. Ventilblock der Hochdruckventileinheit gegen eine Federkraft verschiebbar gelagert.
In diesem Fall ist die Adaptierdüse axial beweglich, wobei der Ventilsitz zwischen
Adaptierdüse und Absperrkörper während des Spülens, bei dem die Adaptierdüse gegen
das Ende des Hochdruckbauteils angepresst wird, durch die Federkraft offen gehalten
wird, so dass der Spülkanal mit dem Hochdruckbauteil verbunden bleibt. Der beim Spülen
des Hochdruckbauteils mit dem Autofrettagemedium an der Spülbohrung auftretende Staudruck
presst die Adaptierdüse zusätzlich zur Federkraft in Richtung des zweiten Endes des
Hochdruckbauteils und erhöht dadurch die Abdichtwirkung.
[0013] Bei einer Weiterbildung ist der Ventilgrundkörper der Hochdruckventileinheit an einer
Kolbenstange eines weggesteuerten Hydraulikzylinders angebracht. Der Ventilgrundkörper
ist hierbei am dem Hochdruckbauteil zugewandten Ende der typischer Weise hohlgebohrten
Kolbenstange vorgesehen. Die hohlgebohrte Kolbenstange kann zur Aufnahme bzw. Führung
eines Hochdruckrohrs dienen, das in den Ventilgrundkörper eingeschraubt wird und als
Absperrkörper dient. Eine Wegsteuerung des Hydraulikzylinders z.B. mittels eines Proportionalwegeventils
mit Wegerückführung ist bei der vorliegenden Ausführungsform erforderlich, um die
Position der Kolbenstange so einzustellen, dass beim Anpressen der Adaptierdüse gegen
das Ende des Hochdruckbauteils während des Spülens der Venilsitz geöffnet bleibt und
bei der Autofrettage geschlossen wird.
[0014] Bei einer alternativen Weiterbildung weist die Vorrichtung einen ersten Hydraulikzylinder
zum Verschieben des Absperrkörpers in einem Ventilgrundkörper der Hochdruckventileinheit
auf. In diesem Fall ist der Absperrkörper im Ventilgrundkörper verschiebbar, während
die den Ventilsitz bildende Adaptierdüse fest im Ventilgrundkörper verankert ist.
[0015] In einer weiteren Weiterbildung ist ein zweiter Hydraulikzylinder zum Andrücken der
Adaptierdüse des Ventilgrundkörpers gegen das zweite Ende des Hochdruckbauteils während
des Spülvorgangs vorgesehen. Durch die Aufteilung der Funktionen Spülen und Autofrettieren
auf zwei Hydraulikzylinder können die Adaptierkraft an der Adaptierdüse und die Schließkraft
am Ventilsitz mit Hilfe von Druckregelventilen getrennt geregelt werden, so dass auf
ein Proportionalwegeventil mit
[0016] Wegerückführung verzichtet werden kann.
[0017] In einer Ausführungsform ist der Absperrkörper als Hochdruckrohr ausgebildet oder
steht mit einem Hochdruckrohr in Verbindung, an dessen dem Hochdruckbauteil abgewandetem
Ende die Druckerfassungseinheit angebracht ist. Das Hochdruckrohr kann in den Ventilgrundkörper
in axialer Verlängerung zur Adaptierdüse eingeschraubt werden, so dass auf das Vorsehen
einer Querbohrung zur Anordnung der Druckerfassungseinheit in dem Ventilblock verzichtet
werden kann. Das Hochdruckrohr kann hierbei entweder selbst als Absperrkörper dienen
oder mit einem weiteren Bauelement, z.B. einer Spüldüse, als Absperrkörper verbunden
sein.
[0018] Bei einer alternativen Ausführungsform ist der Absperrkörper durch eine Adaptierdüse
zur Verbindung der Hochdruckventileinheit mit dem zweiten Ende des Hochdruckbauteils
gebildet. Das zweite Ende des Hochdruckbauteils dient hierbei - wie in den weiter
oben beschriebenen Ausführungsformen - als Sitz zur fluiddichten Adaptierung der Adaptierdüse.
Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Ausführungsformen wird im vorliegenden Fall
die Adaptierdüse jedoch nicht beim Spülen, sondern nur beim Autofrettieren gegen das
zweite Ende des Hochdruckbauteils angepresst, während die Adaptierung beim Spülen
geöffnet wird, um die Verbindung zum Spülkanal freizugeben, d.h. das zweite Ende des
Hochdruckbauteils wirkt als Ventilsitz für die Adaptierdüse. Da der hohe Autofrettagedruck
von bis zu 15000 bar hohe Kräfte bei der Abdichtung des Ventils erfordert, unterliegt
der Ventilsitz bei längerer Betriebsdauer der Vorrichtung einem gewissen Verschleiß.
Das Vorsehen des Ventilsitzes an dem Hochdruckbauteil ist vorteilhaft, da der Ventilsitz
an dem Hochdruckbauteil nur ein einziges Mal beim Wechseln vom Spülen zum Autofrettieren
betätigt werden muss.
[0019] In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Adaptierdüse von einer gegen
eine Federkraft verschiebbar gelagerten Spülhülse zur Verbindung mit einem Außenrand
des zweiten Endes des Hochdruckbauteils umgeben, wobei zwischen der Spülhülse und
der Adaptierdüse ein mit dem Spülkanal verbundener Spalt gebildet ist. Ist das Hochdruckbauteil
in Form einer Rohrleitung ausgebildet weist diese typischer Weise an beiden Enden
einen Bördel auf, der von der Spülhülse adaptiert werden kann, wobei die Geometrie
der Spülhülse an die Geometrie des Bördels angepasst ist bzw. angepasst wird. Das
Autofrettagefluid kann hierbei durch den zwischen Spülhülse und Adaptierdüse gebildeten
Spalt zum Spülkanal gelangen. Durch die hohe Strömungsgeschwindigkeit des Fluids entsteht
ein Staudruck, der die Spülhülse zusätzlich zur Federkraft andrückt und so die Abdichtungswirkung
erhöht. Das Autofrettieren erfolgt hierbei nach dem Adaptieren bzw. Anpressen der
Adaptierdüse gegen das zweite Ende des Hochdruckbauteils, bei dem der Spalt verschlossen
und so die Verbindung zum Spülkanal unterbrochen wird.
[0020] Bei einer Weiterbildung dieser Ausführungsform weist die Vorrichtung einen weggesteuerten
Hydraulikzylinder mit einer Kolbenstange auf, an der ein Ventilgrundkörper der Hochdruckventileinheit
gebildet ist. Die Kolbenstange mit dem Ventilgrundkörper kann weggesteuert mittels
einer Proportionalwegeventilsteuerung mit Wegerückführung verschoben werden, um zunächst
die Spülhülse und nachfolgend die Adaptierdüse am zweiten Ende des Hochdruckbauteils
bzw. der Rohrleitung zu adaptieren und so die beiden Ventilstellungen zum Spülen und
zur Autofrettage zu realisieren.
[0021] In einer Weiterbildung dieser Ausführungsform ist die Druckerfassungseinheit an einem
dem Hochdruckbauteil abgewandten Ende eines in der hohlgebohrten Kolbenstange gebildeten
Druckanschlusses angeordnet. Der Druckanschluss steht mit der Adaptierdüse über eine
Druckschraube in Verbindung und ist in die hohlgebohrte Kolbenstange eingesetzt. In
diesem Fall kann auf das Vorsehen eines Hochdruckrohrs als Verbindung zwischen der
Adaptierdüse und der Druckerfassungseinheit verzichtet werden.
[0022] In den oben beschriebenen Fällen ist typischer Weise der Spülkanal als Querbohrung
in einem Ventilgrundkörper der Hochdruckventileinheit ausgebildet. Die Verbindung
des Spülkanals bzw. der Querbohrung wird beim Beaufschlagen des Hochdruckbauteils
mit dem Autofrettagedruck von dem Hochdruckbauteil getrennt, so dass der Spülkanal
dem Autofrettagedruck nicht ausgesetzt ist.
[0023] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung.
Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter aufgeführten Merkmale je
für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten
und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen,
sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.
[0024] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Autofrettage einer Diesel-Einspritzleitung
mit einer Hochdruckerzeugungseinheit und einer Hochdruckventileinheit zur Adaptierung
der Leitung,
- Fign. 2a,b
- schematische Darstellungen einer ersten Ausführungsform einer Hochdruckventileinheit
in einer ersten Ventilstellung zum Spülen (Fig. 2a) sowie in einer zweiten Ventilstellung
zum Autofrettieren (Fig. 2b),
- Fign. 3a,b
- schematische Darstellungen analog zu Fign. 2a,b von einer zweiten Ausführungsform
einer Hochdruckventileinheit, sowie
- Fign. 4a,b
- schematische Darstellungen analog zu Fign. 2a,b von einer dritten Ausführungsform
einer Hochdruckventileinheit.
[0025] Fign. 2a,b zeigen eine Hochdruckventileinheit
7a, welche die Hochdruckventileinheit 7 in der Autofrettagevorrichtung 1 von Fig. 1 ersetzt.
Die Hochdruckventileinheit 7a unterscheidet sich von derjenigen von Fig. 1 zunächst
dadurch, dass die Adaptierdüse 6 an ihrem der Rohrleitung 5 abgewandeten Ende einen
konischen Ventilsitz
24 bildet.
[0026] Die Adaptierdüse 6 ist ferner entlang ihrer Längsachse in dem Ventilblock 14 verschiebbar
gelagert. Eine Schraubenfeder
25 erzeugt eine Federkraft auf die Adaptierdüse 6 in Richtung des zweiten Endes 3b der
Rohrleitung 5. Analog zur in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 1 ist der Ventilblock 14
an einer Kolbenstange 22 eines Hydraulikzylinders 23 vorgesehen. Um sowohl die in
Fig. 2a gezeigte Ventilstellung zum Spülen als auch die in Fig. 2b gezeigte Ventilstellung
zur Autofrettage zu realisieren, wird die Kolbenstange 23 mittels eines (nicht gezeigten)
Proportionalwegeventils mit Wegerückführung angesteuert.
[0027] Während des in Fig. 2a gezeigten Spülvorgangs wird beim Anpressen der Adaptierdüse
6 gegen das zweite Ende 3b der Rohrleitung 5 der Ventilsitz 24 zwischen der Adaptierdüse
6 und einem Hochdruckrohr
26, welches als Absperrkörper dient, mit Hilfe der Schraubenfeder 25 offen gehalten,
so dass die Spülbohrung 16 mit der Rohrleitung 5 verbunden bleibt. Der beim Spülen
der Rohrleitung 5 mit dem Autofrettagemedium an der Spülbohrung 16 auftretende Staudruck
presst die Adaptierdüse 6 zusätzlich zur Federkraft in Richtung des zweiten Endes
3b der Rohrleitung 5 und erhöht dadurch die Dichtwirkung.
[0028] Während des in Fig. 2b gezeigten Autofrettagevorgangs wird die Kolbenstange 22 so
weit verschoben, dass die Spitze des Hochdruckrohrs 26 den konischen Ventilsitz 24
verschließt, so dass die Spülbohrung 16 von der Rohrleitung 5 getrennt wird und der
Autofrettagedruck aufgebaut werden kann. In dem Hochdruckrohr 26 ist ein Hochdruckkanal
27 in Form einer Längsbohrung gebildet, der sich bei der in Fig. 2b gezeigten, geschlossenen
Ventilstellung unmittelbar an die Adaptierdüse 6 anschließt, um den Hochdrucksensor
19, der an dem der Rohrleitung 5 abgewandten Ende des Hochdruckkanals 27 angeordnet
ist, mit der Rohrleitung 5 zu verbinden.
[0029] Eine alternative Ausführung der Hochdruckventileinheit
7b, bei der die Funktion des Spülens und der Autofrettage von zwei unabhängig voneinander
ansteuerbaren Hydraulikzylindern
23a, 23b übernommen wird, ist in
Fign. 3a,b gezeigt und wird nachfolgend beschrieben.
[0030] Der erste Hydraulikzylinder 23a dient der Verschiebung des in einer hohlgebohrten
Kolbenstange
22a des ersten Hydraulikzylinders 23a angebrachten Hochdruckrohrs 26 in einem Ventilgrundkörper
14. An die Spitze des Hochdruckrohrs 26 schließt sich eine Spüldüse
28 an, die als Absperrkörper dient und in der ein Hochdruckkanal 27 gebildet ist, der
über das sich unmittelbar anschließende Hochdruckrohr 26 den Hochdrucksensor 19 mit
der Rohrleitung 5 verbindet.
[0031] Um die Adaptierdüse 6 des Ventilgrundkörpers 14 bei dem in Fig. 3a gezeigten Spülvorgang
gegen das zweite Ende 3b der Rohrleitung 5 anpressen zu können, ist der Ventilgrundkörper
14 an einer Kolbenstange
22b des zweiten Hydraulikzylinders 23b angebracht. Die Kolbenstange 22b des zweiten Hydraulikzylinders
23b umschließt hierbei die Kolbenstange 22a des ersten Hydraulikzylinders 23a. Für
den Autofrettagevorgang wird die Kolbenstange 22a des ersten Hydraulikzylinders 23a
so weit verschoben, bis die Spüldüse 28 am Ventilsitz 24 der Adaptierdüse 6 dichtend
anliegt, wie in Fig. 3b gezeigt ist.
[0032] Durch die Aufteilung der Funktionen Spülen und Autofrettieren auf zwei verschiedene
Hydraulikzylinder 23a, 23b können bei der in Fign. 3a, b gezeigten Ausführung die
Adaptierkraft an der Adaptierdüse 6 und die Schließkraft am Ventilsitz 24 mit Hilfe
von zwei Druckregelventilen unabhängig voneinander geregelt werden.
[0033] Eine dritte Ausführung der Hochdruckventileinheit
7c, bei welcher der Ventilsitz 24 für die als Absperrkörper dienende Adaptierdüse 6 am
zweiten Ende 3b der Rohrleitung 5 gebildet ist, ist in
Fign. 4a,b dargestellt. Die fest in den Ventilgrundkörper 14 integrierte Adaptierdüse 6 ist
hierbei von einer Spülhülse
29 umgeben, die beim in Fig. 4a gezeigten Spülvorgang gegen einen am Außenrand
30 des zweiten Endes 3b der Rohrleitung 5 gebildeten Bördel angepresst wird. Die Spülhülse
29 ist in dem Ventilgrundkörper 14 in Längsrichtung gegen die Federkraft einer Schraubenfeder
25 verschiebbar und gegen den Ventilgrundkörper 14 mittels einer Hydraulikdichtung
31 abgedichtet.
[0034] Zwischen der Adaptierdüse 6 und der Spülhülse 29 ist ein Spalt
32 gebildet, welcher bei dem in Fig. 4a gezeigten Spülvorgang die Spülbohrung 16 mit
der Rohrleitung 5 verbindet. Bei der nachfolgenden, in Fig. 4b gezeigten Autofrettage
wird die Adaptierdüse 6 mit Hilfe eines Hydraulikzylinders 23, an dem der Ventilgrundkörper
14 angebracht ist, verschoben und der Ventilsitz 24 am zweiten Ende 3b der Rohrleitung
5 geschlossen. Die Kolbenstange 22 mit dem Ventilgrundkörper 14 wird hierbei mittels
einer Proportionalwegeventilsteuerung mit Wegerückführung weggesteuert verschoben,
um zunächst die Spülhülse 29 und nachfolgend die Adaptierdüse 6 am zweiten Ende 3b
der Rohrleitung 5 adaptieren und so die beiden Ventilstellungen zum Spülen und zur
Autofrettage realisieren zu können.
[0035] Bei der in Fign. 4a,b gezeigten Ausführung der Hochdruckventileinheit 7c ist in der
hohlen Kolbenstange 22 ein Druckanschluss
33 gebildet, der über eine Druckschraube
34 mit der Adaptierdüse 6 verbunden ist. Die Druckerfassungseinheit 19 ist an dem der
Rohrleitung 5 abgewandten Ende des Druckanschlusses 33 angeordnet, so dass auf das
Vorsehen eines Hochdruckrohres für das Anschließen der Druckerfassungseinheit 19 in
diesem Fall verzichtet werden kann. Eine in der hohlgebohrten Kolbenstange 22 verlaufende
Kabelverbindung
35 dient der Kontaktierung der in der Kolbenstange 22 angeordneten Druckerfassungseinheit
19.
[0036] Bei der in Fign. 4a,b gezeigten Ausführung der Hochdruckventileinheit 7c ist der
Ventilsitz 24 im Gegensatz zu den in Fign. 2a,b und Fign. 3a, b gezeigten Ausführungen
nicht an der Adaptierdüse 6, sondern an der Rohrleitung 5 selbst gebildet, so dass
kein Verschleiß des Ventilsitzes beim mehrmaligen Wechsel zwischen Spülen und Autofrettage
auftreten kann.
[0037] Bei allen gezeigten Ausführungen der Hochdruckventileinheit 7a-c kann auf eine Bohrungs-Verzweigung
in dem Bereich des Ventilgrundkörpers 14, in dem der Autofrettagedruck anliegt, verzichtet
werden, wodurch die Dauerfestigkeit der Autofrettagevorrichtung 1 bzw. der Hochdruckventileinheit
7 deutlich erhöht werden kann. Es versteht sich, dass die - ggf. geeignet modifizierten
- Hochdruckventileinheiten 7a-c nicht nur zur Autofrettage von Rohrleitungen, sondern
auch zur Autofrettage von anderen Hochdruckbauteilen eingesetzt werden können, wie
sie z.B. in Dieseleinspritzsystemen von Kraftfahrzeugen, beim Wasserstrahlschneiden
oder bei der Hochdruckpasteurisation von Lebensmitteln Verwendung finden.
1. Vorrichtung (1) zum Beaufschlagen von Hochdruckbauteilen, insbesondere von Rohrleitungen
(5) mit einem Autofrettagedruck, umfassend:
eine einem ersten Ende (3a) des zu beaufschlagenden Hochdruckbauteils zugeordnete
Hochdruckerzeugungseinheit (2) zur Druckbeaufschlagung des Hochdruckbauteils mit dem
Autofrettagedruck, sowie
eine einem zweiten Ende (3b) des Hochdruckbauteils zugeordnete Hochdruckventileinheit
(7a-c) mit einem Absperrkörper (26, 28, 6) zum Verschließen eines Ventilsitzes (24),
um einen an der Hochdruckventileinheit (7a-c) gebildeten Spülkanal (16) bei der Beaufschlagung
des Hochdruckbauteils mit dem Autofrettagedruck von dem Hochdruckbauteil zu trennen,
sowie
eine Druckerfassungseinheit (19) zur Erfassung des Autofrettagedrucks, dadurch gekennzeichnet,
dass in dem Absperrkörper (26, 28, 6) ein Hochdruckkanal (27) zur Verbindung der Druckerfassungseinheit
(19) mit dem Hochdruckbauteil gebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochdruckventileinheit (7a, 7b) eine Adaptierdüse (6) zur Verbindung mit dem
zweiten Ende (3b) des Hochdruckbauteils aufweist, die an ihrem dem Hochdruckbauteil
abgewandten Ende den Ventilsitz (24) für den Absperrkörper (26, 28) bildet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptierdüse (6) in einem Ventilgrundkörper (14) der Hochdruckventileinheit (7a)
gegen eine Federkraft verschiebbar gelagert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilgrundkörper (14) an einer Kolbenstange (22) eines weggesteuerten Hydraulikzylinders
(23) angebracht ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen ersten Hydraulikzylinder (23a) zum Verschieben des Absperrkörpers (28) in einem
Ventilgrundkörper (14) der Hochdruckventileinheit (7b).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen zweiten Hydraulikzylinder (23b) zum Andrücken der Adaptierdüse (6) gegen das
zweite Ende des Hochdruckbauteils.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper als Hochdruckrohr (26) ausgebildet oder mit einem Hochdruckrohr
(26) verbunden ist, an dessen dem Hochdruckbauteil abgewandetem Ende die Druckerfassungseinheit
(19) angebracht ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Absperrkörper durch eine Adaptierdüse (6) zur Verbindung der Hochdruckventileinheit
(7c) mit dem zweiten Ende (3b) des Hochdruckbauteils gebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Adaptierdüse (6) von einer gegen eine Federkraft verschiebbar gelagerten Spülhülse
(29) zur Verbindung mit einem Außenrand (30) des zweiten Endes des Hochdruckbauteils
umgeben ist, wobei zwischen der Spülhülse (29) und der Adaptierdüse (6) ein mit dem
Spülkanal (16) verbundener Spalt (32) gebildet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen weggesteuerten Hydraulikzylinder (23) mit einer hohlen Kolbenstange (22), an
der ein Ventilgrundkörper (14) der Hochdruckventileinheit (7c) angebracht ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckerfassungseinheit (19) an einem dem Hochdruckbauteil abgewandten Ende eines
in der hohlen Kolbenstange (4) gebildeten Druckanschlusses (33) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spülkanal (16) als Querbohrung in einem Ventilgrundkörper (14) der Hochdruckventileinheit
(7a-c) ausgebildet ist.