Innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere für die Kraftstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen mit einem variablem Innendurchmesser

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein innendruckbelastetes Bauteil, das in seinem Inneren eine Längserstreckung verlaufende Bohrung 3 mit unterschiedlichen Anschlussteilen aufweist.
Um eine Optimierung der Geometrie der Bohrung (3) zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, in ein Mittelteil (6) den Querschnitt der Bohrung (3) nicht zylindrisch auszubilden und zu zumindest einem Endbereich der Endteile (7, 8) einen zylindrischen Querschnitt vorzusehen, wobei der Querschnitt vom Mittelteil (6) kontinuierlich in den Querschnitt des Endteils (7, 8) übergeht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere in der Ausbildung eines Kraftstoffhochdruckspeichers für eine Kraftstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, geeignet für die Versorgung des Kraftstoffhochdruckspeichers mit Kraftstoff, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher aus einem langstreckenrohrartigen Körper mit einer innenliegenden Bohrung und anschließend mit zumindest einer Bohrung zur Zu- und Abfuhr besteht.

Stand der Technik

[0002] Insbesondere bei sogenannten Speichereinspritzungen (Common-Rail) im Bereich der Einspritztechnik von Kraftstoffen bei Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren, sind innendruckbelastete Bauteile notwendig. Hier werden solche Bauteile für Hochdruckspeicher (Rail) und Injektoren verwendet. Diese Bauteile des Kraftstoff-Einspritzsystems stehen nicht nur unter sehr hohem Innendruck, sondern sind auch darüber hinaus periodisch starken Schwankungen des Innendrucks unterworfen (sogenannter schwellender Innendruck). Daher müssen solche Bauteile entsprechend hohe Festigkeitsanforderungen erfüllen. Insbesondere kommt es in erster Linie auf die Festigkeit der Bohrungsverschneidungen im Inneren des Hochdruckspeichers an.

Aufgabe der Erfindung

[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine geometrische Optimierung des Hochdruckspeichers (Rails) zu schaffen, so dass insbesondere die Dichtkraft am Ende des Hochdruckspeichers reduziert wird, ohne jedoch die funktionsoptimierte Geometrie des Hochdruckspeichers zu ändern.

Lösung der Aufgabe

[0004] Der Kern der Lösung der Aufgabe besteht darin, dass bei sonst nicht zylindrischem Querschnitt zumindest ein Endabschnitt des innendruckbelasteten Bauteils einen zylindrischen Querschnitt aufweist, insbesondere in demjenigen mit Bohrungsverschneidungen oder mit reinem Druckspeicherteil.

Vorteile der Erfindung

[0005] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass in einem bestimmten Abschnitt des innendruckbelasteten Bauteils der Querschnitt der langgestreckt innenliegenden Bohrung beliebig gestaltet werden kann, ohne dass die aus dem Stand der Technik bekannten Anschlusssysteme und Verschlusssysteme verändert werden müssen.

[0006] Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass insbesondere die zylindrischen Querschnitte in den Endbereichen des innendruckbelasteten Bauteils gegenüber den nicht zylindrischen Querschnitt im Mittelteil des Bauteils eine kreisförmige Abdichtung (axial oder radial) nach konventionellen Methoden erlauben. Zudem können dadurch auch die Dichtdurchmesser minimiert werden, was zur Folge hat, dass auch die Dichtkräfte entsprechend minimiert werden. Damit besteht die Möglichkeit, die Enden des innendruckbelasteten Bauteils unabhängig von der Dimensionierung der eigentlichen Bohrung des innendruckbelasteten Bauteils zu gestalten.

[0007] Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen gehen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie den Zeichnungen hervor.

Zeichnungen

[0008] Es zeigen

Fig. 1

Einen Querschnitt durch einen innendruckbelastetes Bauteil (Rail);

Fig. 2

Einen Querschnitt durch das Bauteil gemäß Figur 1 entlang einer Linie II-II;

Fig. 3

Einen Querschnitt durch das Bauteil gemäß Figur 2 entlang einer Linie III(I)-III(I) und III(II)-III(II);

Fig. 4

Einen Querschnitt durch eine alternative Ausbildung des Bauteils gemäß Figur 1, hier mit einem Anschlusselement, das an das Bauteil angeschmiedet ist;

Fig. 5

Eine Querschnitt durch das Bauteil gemäß Figur 3 entlang einer Linie III(I)-III(I) und III(II)-III(II);

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0009] In Fig. 1 ist im Querschnitt eines innendruckbelasteten Bauteils 1 gezeigt, dass eine beliebige Außenkontur 2 aufweist. Die in dem Bauteil 1 angeordnete Bohrung 3 verläuft in Längserstreckung des Bauteils 1 und ist durchgehend. Ferner münden in diese Bohrung weitere Bohrungen 4 ein, die über Anschlussteile 5' und 5'', wie in Figur 2 bzw. Figur 4 dargestellt ist, geführt werden.

[0010] Die Bohrung 3 weist erfindungsgemäß unterschiedliche Querschnitte auf, wobei im Mittelteil 6 der Querschnitt des Bauteils 1 nicht zylindrisch ist (siehe Figur 2 und Figur 4). In den Endbereichen 7 und 8 hingegen ist ein zylindrischer Querschnitt (siehe Figur 3 und Figur 5) vorgesehen, wobei der Querschnitt von dem Mittelteil 6 zu den Endbereichen 7 bzw. 8 (im Rahmen der Fertigbarkeit) kontinuierlich verläuft. Dieser kontinuierliche Verlauf ist deswegen notwendig, um entsprechende Spannungsmaximale bzw. Spitzen zu vermeiden.

[0011] Zusätzlich sind in den Endbereichen 7, 8 Adapterteile 9 vorgesehen, die zur Aufnahme eines Anbauteils, das in der Zeichnung nicht näher dargestellt ist, vorgesehen ist. Bei dem hier in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind Adapterteil 9 und Bauteil 1 einstückig ausgebildet.

[0012] Der variable Querschnitt der Bohrung 3 des Bauteils 1 ist vollständig unabhängig von der Außenkontur 2, so dass wie in Figur 2 dargestellt, die Anschlussteile 5' anschweißbar sind oder wie in Figur 4 dargestellt ist, dass die Anschlussteile 5 geschmiedet sind.

[0013] Die Erfindung lässt sich auf alle innendruckbelasteten Bauteile anwenden, insbesondere Common Rail, Injektoren, Pumpen oder dergleichen.

Ansprüche

1. Innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere in der Ausbildung eines Kraftstoffhochdruckspeichers für eine Kraftstoffeinspritzung für Brennkraftmaschinen mit einer Kraftstoffhochdruckpumpe, geeignet für die Versorgung des Kraftstoffhochdruckspeichers mit Kraftstoff, wobei der Kraftstoffhochdruckspeicher aus einem langgestreckten rohrartigen Körper mit einer innenliegenden Bohrung und Anschlüssen mit Bohrungen zur Zu- und Abfuhr besteht, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Abschnitt des innendruckbelasteten Bauteils (1) einen nicht-zylindrischen Querschnitt aufweist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endbereich (7,8) des Bauteils (1) einen zylindrischen Querschnitt aufweist.

3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergang von dem nicht zylindrischen Querschnitt zu dem zylindrischen Querschnitt kontinuierlich erfolgt.

4. Bauteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Endbereich (7,8) des Bauteils (1) ein Adapterteil (9) zur Aufnahme eines Anbauteils aufweist.

5. Bauteil nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Adapterteil und Bauteil einrichtig ausgebildet sind.

Zeichnung