Innendruckbelastetes Bauteil, sowie Verfahren zur Herstellung eines innendruckbelasteten Bauteils mit nicht zylindrischem Querschnitt

Abstract

 Die Erfindung bezieht sich auf ein innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere für Kraftstoffeinspritzsysteme, bestehend aus einem langgestreckten rohrartigen Körper. Dieser langgestreckte rohrartige Körper weist ein zunächst durch Tieflochbohrung hergestellten zylindrischen Querschnitt auf.
Durch Einwirkung von äußeren Kräften auf das insbesondere geschmiedete Bauteil (1) wird eine plastische Verformung des Bauteils erreicht, so dass der an sich kreisrunde Querschnitt der Längsbohrung (6) elliptisch ausgebildet wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere für Kraftstoff-Einspritzsysteme, bestehend aus einem langgestreckten rohrartigen Körper mit einer Längsbohrung sowie mindestens einer Querbohrung mit Anschlussteilen zur Zu- und Abfuhr.

Stand der Technik

[0002] Insbesondere bei sogenannten Speichereinspritzungen (Common Rail), die im Bereich der Einspritztechnik von Kraftstoffen bei Brennkraftmaschinen bzw. Verbrennungsmotoren verwendet werden, sind insbesondere innendruckbelastete Bauteile notwendig. Hier werden solche Bauteile für Hochdruckspeicher (Rail) und Injektoren verwendet.

[0003] Diese Bauteile eignen sich insbesondere für Kraftstoff-Einspritzsysteme und diese stehen nicht nur unter sehr hohem Innendruck, sondern sind darüber hinaus periodisch starken Schwankungen des Innendrucks unterworfen. Daher müssen solche Bauteile entsprechend hohe Festigkeitsanforderungen erfüllen. Insbesondere kommt es in erster Linie auf die Festigkeit an den Verschneidungen von Längs- und Querbohrung an.

Aufgabe der Erfindung

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine weitere Erhöhung der Festigkeit insbesondere im Bereich der Bohrungsverschneidungen zu schaffen.

Lösung der Aufgabe

[0005] Das Lösungsprinzip der Aufgabe besteht darin, anstelle eines herkömmlich aus dem Stand der Technik bekannten zylindrischen Querschnitts einen nichtzylindrischen Querschnitt für die Längsbohrung zu verwenden und ein Verfahren über plastische Deformation anzuwenden, um einen solchen Querschnitt herzustellen.

Vorteile der Erfindung

[0006] Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass insbesondere bei geschmiedeten innendruckbelasteten Bauteilen, bei denen die Anschlüsse mit den Querbohrungen an den langgestreckten Körper angeschmiedet sind, derart zu verformen, dass aus dem an sich durch Tieflochbohrung hergestellten zylindrischen Querschnitt der Längsbohrung ein nichtzylindrischer Querschnitt entsteht.

[0007] Insbesondere durch geeignete Auflagen (Ebene oder V-förmige Auflage) kann erreicht werden, dass beispielsweise ein elliptischer Querschnitt entsteht, wobei im Verschneidungsbereich ebenfalls nicht zylindrische Querschnitte entstehen und so Lastspannungen, die insbesondere in diesen Bereichen aufgrund der hohen Drücke entstehen, minimiert werden. Zur einfachen Herstellung eines solchen innendruckbelasteten Bauteils ist vorgesehen, dass Bauteil entweder partiell oder auch in seiner Gesamtheit zu erwärmen, um so ein Anstauchen auf einfache Art und Weise zu ermöglichen.

[0008] Weitere Vorteile gehen aus der nachfolgenden Beschreibung, den Ansprüchen sowie den Zeichnungen hervor.

Zeichnungen

[0009] Es zeigen:

Fig. 1

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verfahrensschritts zur Herstellung einer im Querschnitt nicht zylindrischen Längsbohrung.

Fig. 2

Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Herstellungsschrittes zur Herstellung eines Bauteils mit einem nicht zylindrischen Querschnitt;

Fig. 3 A-G

Eine skizzenartige Darstellung von verschiedenen Anstauchmöglichkeiten eines Common Rails.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

[0010] In Fig. 1 ist ein innendruckbelastetes Bauteil 1 in Form eines Common Rails dargestellt. Dieses Bauteil 1 weist eine Außenkontur 2 auf, und ein an der Außenkontur anschließendes Anschlussteil 3. Dieses Anschlussteil 3 weist zusätzlich eine Querbohrung 4 auf, die in einem Verschneidungsbereich 5 mit der innerhalb des innendruckbelasteten Bauteils angeordneten Längsbohrung korrespondiert.

[0011] Die Längsbohrung 6 weist in ihrem ursprünglichen (in der Zeichnung nicht dargestellten) Zustand einen kreisrunden, zylindrischen Querschnitt auf.

[0012] Zur Herstellung des in der Zeichnung dargestellten elliptischen Querschnitts wird das innendruckbelastete Bauteil vorzugsweise als ganzes vollständig erwärmt und auf eine Ebene 7 gestützt, gegen die eine Kraft F drückt. Durch dieses Anstauchen mittels der Kraft F wird bewirkt, dass die Außenkontur des innendruckbelasteten Bauteils sich in die Richtung R1 und R2 ausdehnt und so auch der entsprechend zylindrische Querschnitt der Längsbohrung 6 sich in Abhängigkeit der Größe der Kraft F elliptisch ausbildet.

[0013] Bei dem in Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird anstelle einer ebenen Fläche 7 eine V-förmige ausgebildete Gegenfläche 7' verwendet. Diese bewirkt, dass der in Figur 2 dargestellte elliptische Querschnitt der Längsbohrung 6 entsteht und die Außenkontur 2 sich ebenfalls entsprechend der V-förmigen Ausbildung der Fläche 7' ausbildet.

[0014] In den Fig. 3 A-G sind unterschiedliche Möglichkeiten der plastischen Verformung dargestellt.

[0015] Durch einen einfachen Anstauchvorgang (plastische Verformung), insbesondere bei geschmiedeten Bauteilen, kann ein optimaler Querschnitt der Längsbohrung insbesondere im Verschneidungsbereich erzielt werden.

Ansprüche

1. Innendruckbelastetes Bauteil, insbesondere für Kraftstoffeinspritzsysteme, bestehend aus einem langgestreckten rohrartigen Körper mit einer Längsbohrung sowie mindestens einer Querbohrung mit einem Anschlussteil zur Zu- und Abfuhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsbohrung (6) und die Außenkontur (2) des innendruckbelasteten Bauteils (1) einen nicht-zylindrischen Querschnitt aufweist.

2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Verschneidungsbereich (5) die Längsbohrung (6) abgeflacht ist.

3. Verfahren zur Herstellung eines innendruckbelasteten Bauteils, insbesondere für Kraftstoffeinspritzsysteme, bestehend aus einem langgestreckten rohrartigen Körper mit einer Längsbohrung sowie mindestens einer Querbohrung mit einem Anschlussteil zur Zu- und Abfuhr, gekennzeichnet durch folgenden Verfahrensschritt:

Druckaufgabe auf die Außenkontur (2) des Bauteils (1) gegen eine Fläche (7, 7'), wobei aus der zunächst im Querschnitt zylindrischen Längsbohrung (6) ein nicht zylindrischer Querschnitt entsteht.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckaufgabe auf das Anschlussteil (3) erfolgt.

5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckaufgabe gegenüber einer im Querschnitt ebenen Fläche (7) erfolgt.

6. Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckaufgabe gegenüber einer im Querschnitt V-förmigen Fläche (7') ausgeübt wird.

Zeichnung