DÜSENEINRICHTUNG

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Düseneinrichtung mit zwei miteinander verbundenen Hauptteilen, umfassend ein Körperteil und ein Düsenteil, wobei das Düsenteil über eine formschlüssige Verbindung mit dem Körperteil verbunden ist und wobei die Verbindung über einen stoffschlüssige Teilverbindung hergestellt ist.

[0002] Eine Düseneinrichtung geht hervor aus der EP 0 449 763 B1, siehe Figur 1 und Figur 2, sowie aus der EP 0 451 408 A1, siehe Figur 1.

[0003] Jede dieser bekannten Düseneinrichtungen ist bestimmt zum Einsatz in einer Kraftstoffeinspritzanlage für einen Verbrennungsmotor und umfasst als vorliegend wesentliche Komponenten ein Düsenteil, welches die zur Einspritzung des Kraftstoffes bestimmten Düsen trägt, und ein Körperteil, mit welchem das Düsenteil verbunden ist und welches die weiteren funktionell wichtigen Komponenten der Düseneinrichtung, insbesondere eine Düsennadel, Führungen und dergleichen, trägt, und welches auch zur Befestigung der Düseneinrichtung an weiteren Komponenten der Einspritzanlage oder des Verbrennungsmotors dient. In jedem Fall sind das Körperteil und das Düsenteil über eine Schraubverbindung miteinander verbunden.

[0004] Nach dem erstgenannten Dokument weist eine der beiden Hauptteile ein Außengewinde auf und es ist an das entsprechende andere Hauptteil ein Spannteil nach Art einer Mutter mit einem Innengewinde angeformt.

[0005] Nach dem zweitgenannten Dokument ist das Spannteil mit dem Innengewinde an das Körperteil angeformt und es wird das mit einem Flansch endende Düsenteil mittels einer Hülse, welche ein Außengewinde trägt und in das Innengewinde des Spannteils eingeschraubt wird, mit dem Körperteil verspannt.

[0006] Aus dem Dokument DE 199 35 261 A1 ist eine Düseneinrichtung bekannt, welche zwei miteinander verbundene Hauptteile umfassend ein Körperteil in Form eines Ventilsitzträgers und ein Düsenteil in Form eines Ventilsitzelements umfasst. Das Ventilsitzelement und der Ventilsitzträger sind miteinander über eine formschlüssige Verbindung verbunden. Diese formschlüssige Verbindung umfasst eine stoffschlüssige Teilverbindung in Form einer ringförmigen umlaufenden Schweißnaht zwischen dem Ventilsitzträger und dem Ventilsitzelement.

[0007] Der vorliegend relevante technologische Hintergrund ist in den folgenden Dokumenten dargestellt: US-Patente 5 857 662, 5 875 632, 5 806 766, 6 194 812, 5 779 149, 6 066 912, 6 148 842, 6 186 474, 6 168 132, 6 062 533, 6 145 492, 6 119 952.

[0008] Bei der Bildung der in jeder bekannten Düseneinrichtung vorliegenden Schraubverbindung entsteht durch Reibung ein Reibmoment, welches versucht, das Düsenteil mitzudrehen. Solches Mitdrehen soll durch ein entsprechend starkes Andrücken des Düsenteils an das Körperteil bei der Bildung der Schraubverbindung verhindert werden. Die Axialkraft, mit welcher das Düsenteil in der fertigen Düseneinrichtung an das Körperteil gedrückt wird, hängt stark vom Reibkoeffizienten in der Schraubverbindung ab, wodurch es im Rahmen einer Serienfertigung solcher Düseneinrichtungen zu starken Schwankungen bei dieser Axialkraft kommen kann.

[0009] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Düseneinrichtung anzugeben, welche die bei der Herstellung der bisherigen Düseneinrichtungen auftretenden Probleme vermeidet und bei der die Axialkraft, welche beim Anziehen entsteht, eindeutig und reproduzierbar definiert ist.

[0010] Zur Lösung dieser Aufgabe angegeben wird eine Düseneinrichtung mit zwei miteinander verbundenen Hauptteilen umfassend ein Körperteil und ein Düsenteil, wobei das Düsenteil über eine formschlüssige Verbindung mit dem Körperteil verbunden ist, wobei die Verbindung über eine stoffschlüssige Teilverbindung hergestellt ist und wobei die Verbindung über ein Spannteil erfolgt, welches eine im Körperteil vorgesehene Ausnehmung überragt, in welcher eine Hülse angeordnet ist, wobei die Hülse mit dem Körperteil und dem Spannteil in formschluss ist und wobei die Teilverbindung zwischen der Hülse und dem Spannteil stoffschlüssig ist.

[0011] Erfindungsgemäß wird dementsprechend der das Körperteil und das Düsenteil verbindende Formschluss nicht lediglich über einen Kraftschluss wie bisher, sondern über einen Stoffschluss erzeugt. Dabei ist es möglich, die Kraft zwischen dem Körperteil und dem Düsenteil unabhängig von Erfordernissen des Herstellverfahrens auf einen den Umständen angemessenen Wert einzustellen. Die Schwierigkeiten, die sich bei der Herstellung einer Schraubverbindung ergeben, sind damit vermieden.

[0012] Die Teilverbindung ist vorzugsweise eine Schweißverbindung. Diese Schweißverbindung kann gebildet werden, nachdem die miteinander zu verbindende Teile der Düseneinrichtung in einer entsprechenden Spanneinrichtung in vorgegebener und reproduzierbarer Weise zusammengespannt wurden.

[0013] Die Teilverbindung definiert ebenfalls vorzugsweise eine geschlossene Linie und wird damit als Einheit, nicht etwa als Anordnung von Einzel-Teilverbindungen, erzeugt. Die gewährleistet eine maximale Belastbarkeit und Dauerhaftigkeit der Verbindung.

[0014] Das Spannteil in der Düseneinrichtung weist vorzugsweise kein Schraubgewinde auf, sondern ist an allen Flächen, die funktionell zum Einsatz kommen, glatt.

[0015] Weiterhin vorzugsweise ist das Spannteil an eines der miteinander zu verbindenden Hauptteile angeformt, insbesondere an das Düsenteil.

[0016] Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Düseneinrichtung ist dadurch ausgezeichnet, dass das Spannteil eine Hülse, welche in eine Ausnehmung in einem Hauptteil eingelegt ist, überragt, und die Teilverbindung zwischen dem Spannteil und der Hülse gebildet ist. Dies hat den besonderen Vorteil, dass es im Hinblick auf die herzustellende Teilverbindung nicht auf die Auswahl sowohl des Werkstoffs für das Körperteil als auch des Werkstoffs für das Düsenteil ankommt. Insbesondere mag es vorkommen, dass der Werkstoff des Körperteils sich nur schlecht zum Schweißen eignet, was die Bildung einer entsprechenden Teilverbindung direkt an dem Körperteil zumindest wesentlich erschweren würde. Hingegen ist es ohne weiteres möglich, für das Düsenteil einen gut schweißbaren Werkstoff zu wählen. Dann kann eine Hülse zum Einsatz kommen, welche in eine entsprechende Ausnehmung des Körperteils eingelegt und beim Verspannen des Düsenteils mit dem Körperteil von dem an das Düsenteil angeformten Spannteil überragt wird. Die für die Verbindung notwendige formschlüssige Teilverbindung kann dann als Schweißverbindung zwischen dem Spannteil und der Hülse ausgeführt werden, beispielsweise durch Laserschweißen.

[0017] Das Düsenteil der Düseneinrichtung ist vorzugsweise kreiszylindersymmetrisch.

[0018] Die Düseneinrichtung kommt besonders vorzugsweise zum Einsatz in einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor. Insbesondere wird erwogen, eine solche Düseneinrichtung einzusetzen in einer Common-Rail-Einspritzeinrichtung für einen Dieselmotor mit mehreren Zylindern.

[0019] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert.

[0020] In der Zeichnung zeigen Figur 1 und Figur 2 Ansichten einer Düseneinrichtung; Figur 3 bis Figur 6 zeigen Ausführungsbeispiele für die Hülse zum Einsatz in der in den vorigen Figuren dargestellten Düseneinrichtung.

[0021] Da die Figuren 1 und 2 dasselbe Ausführungsbeispiel darstellen, wobei die Figur 2 eine vergrößerte Darstellung des in Figur eingekreisten und mit einem Z bezeichneten Teils der Figur 1 ist, werden diese beiden Figuren nachfolgend gemeinsam abgehandelt.

[0022] Die Düseneinrichtung umfasst zwei miteinander verbundene Hauptteile 1 und 2, nämlich ein Körperteil 1 und ein Düsenteil 2. Im Bereich ihrer Verbindung 3, 4, 5 sind beide Hauptteile 1 und 2 bezüglich der Achse 7 kreiszylindersymmetrisch. Das Düsenteil 2 trägt an einem spitzen Ende 8 Düsen zum Ausspritzen eines Fluides, welches im speziellen Fall Dieselkraftstoff ist. An das Düsenteil 2 angeformt ist ein Spannteil 3 in Form eines Ringes, welches das Körperteil 1 im zusammengebauten Zustand teilweise überragt. Dabei überragt das Spannteil 3 eine in dem Körperteil 1 vorgesehene Ausnehmung 6, in welcher eine Hülse 5 angeordnet ist, welche mit dem Körperteil 1 und dem Spannteil 3 in Formschluss ist. Zur Bildung der Verbindung 3, 4, 5 werden nach dem Zusammensetzen der erwähnten Teile zunächst das Körperteil 1 und das Düsenteil 2 mit einer vorbestimmten Kraft aufeinander gepresst. Anschließend wird die stoffschlüssige Teilverbindung 4 gebildet, und zwar vorliegend als Schweißverbindung, die eine geschlossene Linie bildet und das Spannteil 3 ganz sowie die Hülse 4 teilweise durchdringt. Auf diese Weise sind das Spannteil 3 und die Hülse. 4 stoffschlüssig miteinander verbunden. Der Kraftschluss zwischen dem Düsenteil 2 und dem Körperteil 1 wird weiter über die Hülse 5 erreicht, welche mit dem Körperteil 1 in Kraftschluss steht.

[0023] Ob gewisse Einzelfälle es erlauben, die Hülse 5 als geschlossenen Ring auszubilden und beispielsweise in die Ausnehmung 6 einzuschrumpfen, steht dahin. Die Figuren 3 bis 6 zeigen vier Ausführungsbeispiele für diese Hülse 5, wobei in jedem Ausführungsbeispiel die Hülse 5 unterbrochen ist. Auf diese Weise kann sie relativ einfach über das Körperteil 1 geschoben und in die Ausnehmung 6 eingebracht werden - siehe dazu Figuren 1 und 2. Die umlaufende Schweißverbindung 4 stellt sicher, dass die herstellungsbedingten Unterbrechungen in der Hülse 5 aufgrund der Verschweißung mit dem Spannteil 3 keinerlei funktionelle Auswirkung auf die Düseneinrichtung haben.

[0024] Die erfindungsgemäße Düseneinrichtung ist besonders einfach zu fertigen und zeichnet sich durch beste funktionelle Eigenschaften aus.

Ansprüche

1. Düseneinrichtung mit zwei miteinander verbundenen Hauptteilen (1, 2) umfassend ein Körperteil (1) und ein Düsenteil (2), wobei das Düsenteil (2) über eine formschlüssige Verbindung (3, 4, 5) mit dem Körperteil (1) verbunden ist und wobei die Verbindung (3, 4, '5) über eine stoffschlüssige Teilverbindung (4) hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindung (3, 4, 5) über ein Spannteil erfolgt, welche eine im Körperteil (1) vorgesehene Ausnehmung (6) überragt, in welcher eine Hülse (5) angeordnet ist, wobei die Hülse (5) mit dem Körperteil (1) und dem Spannteil (3) in formschluss ist, und dadurch dass, die Teilverbindung (4) zwischen der Hülse (5) und dem Spannteil (3) stoffschlüssig ist

2. Düseneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilverbindung (4) eine Schweißverbindung (4) ist.

3. Düseneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, bei der die Teilverbindung (4) eine geschlossene Linie definiert.

4. Düseneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil (3) kein Schraubgewinde aufweist.

5. Düseneinrichtung nach einem der Anspruche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil (3) an eines der miteinander verbundenen Hauptteile (1, 2) angeformt ist.

6. Düseneinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannteil (3) an das Düsenteil (2) angeformt ist.

7. Düseneinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Düsenteil (2) kreiszylindersymmetrisch ist.

8. Kraftstoffeinspritzeinrichtung für einen Verbrennungsmotor mit einer Düseneinrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche.

Claims

1. Injector with two interconnected main parts (1, 2) including a body part (1) and a nozzle part (2) in which case the nozzle part (2) is connected to the body part (1) via a tight-fitting connection (3, 4, 5) and in which case the connection (3, 4, 5) is made via a partial seamless connection (4), characterized in that the connection (3, 4, 5) is made via a clamping device which projects above a recess (6) in the body part (1) in which a sleeve (5) is arranged while the sleeve (5) forms a tight-fitting connection with the body part (1) and the clamping device (3) and as a result the partial connection (4) between the sleeve (5) and the clamping device (3) is seamless.

2. Injector according to claim 1, characterized in that the partial connection (4) is a weld joint (4).

3. Injector according to one of the claims 1 and 2, in which the partial connection (4) defines a closed line.

4. Injector according to claim 3, characterized in that the clamping device (3) does not have a screw thread.

5. Injector according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the clamping device (3) is connected to one of the interconnected main parts (1, 2).

6. Injector according to claim 5, characterized in that the clamping device (3) is connected to the nozzle part (2).

7. Injector according to one of the previous claims, characterized in that the nozzle part (2) is a symmetrical circular cylinder.

8. Injector according to one of the previous claims with a fuel injection unit of an internal-combustion engine.

Revendications

1. Injecteur comportant deux parties principales (1, 2) reliées l'une à l'autre, comprenant une partie corps (1) et une partie buse (2), la partie buse (2) étant reliée avec la partie corps (1) par un assemblage (3, 4, 5) par coopération de formes et l'assemblage (3, 4, 5) étant réalisé avec un assemblage partiel (4) par liaison de matière, caractérisé en ce que l'assemblage (3, 4, 5) est réalisé au moyen d'une pièce de serrage laquelle dépasse un évidement (6) prévu dans la partie corps (1) dans lequel un manchon (5) est disposé, le manchon (5) étant assemblé par coopération de formes avec la partie corps (1) et la pièce de serrage (3) et en ce que l'assemblage partiel (4) entre le manchon (5) et la pièce de serrage (3) est réalisé par liaison de matière.

2. Injecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'assemblage partiel (4) est une soudure (4).

3. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 dans lequel l'assemblage partiel (4) définit une ligne fermée.

4. Injecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce de serrage (3) ne comprend pas de filetage de vis.

5. Injecteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la pièce de serrage (3) est formée sur l'une des parties principales (1, 2) reliées l'une à l'autre.

6. Injecteur selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de serrage (3) est formée sur la partie buse (2).

7. Injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie buse (2) a une symétrie circulaire cylindrique.

8. Dispositif d'injection de carburant pour un moteur à combustion interne comportant un injecteur selon l'une quelconque des revendications précédentes.

Zeichnung