-
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Einschraubstutzen zur Führung von Kraftstoff zu einer Einspritzdüse einer Brennkraftmaschine, wobei der Einschraubstutzen einen Druckstutzen und eine Druckschraube aufweist und mittels eines Haltekörpers an der Brennkraftmaschine festlegbar ist und der Druckstutzen relativ zum Haltekörper verdrehsicher festlegbar ist.
-
Einspritzdüsen oder Injektoren für die Dosierung von Kraftstoff werden üblicherweise im Zylinderkopf einer Brennkraftmaschine mittels Haltekörper festgelegt. Der Kraftstoff wird dabei über einen Einschraubstutzen, der mit der Kraftstoffleitung verbunden ist, bei der es sich um eine common rail Leitung handeln kann, zugeführt. Der Einschraubstutzen übernimmt daher auch die Zuführung von Kraftstoff zur Einspritzdüse.
-
Der Einschraubstutzen wird über ein an der Druckschraube ausgebildetes Außengewinde im Haltekörper festgelegt und zwar derart, dass eine am Druckstutzen ausgebildete Dichtfläche mit einer korrespondierenden Dichtfläche im Haltekörper in Kontakt kommt und somit ein Austreten von Kraftstoff aus dem Bereich der Dichtfläche vermieden werden soll.
-
Bei einem auf die Anmelderin zurückgehenden bekannten Einschraubstutzen kommt es bei der Einschraubbewegung des Druckstutzens zu einer Relativbewegung zwischen der Dichtfläche des Druckstutzens und der Dichtfläche des Haltekörpers, was dazu führt, dass die Dichtflächen der Gefahr einer Beschädigung unterliegen.
-
Um dies zu vermeiden, ist bei einem weiteren bekannten, auf die Anmelderin zurückgehenden Einschraubstutzen der Druckstutzen mit einem Druckring am Endbereich versehen, so dass durch die zweiteilige Ausbildung von Druckstutzen und Druckschraube bereits erreicht wird, dass der Druckstutzen mit seiner Dichtfläche beim Abstützen an der Dichtfläche des Haltekörpers nicht mehr einer Relativdrehbewegung ausgesetzt wird, wenn die Druckschraube zum Aufbringen eine Axialkraft zur Herbeiführung der Dichtwirkung festgezogen wird.
-
Bei dieser zweiten bekannten Ausführungsform wird eine Verdrehsicherung am Druckstutzen angebracht, mit der dieser gegen Verdrehen relativ zum Haltekörper gesichert wird. Dies ist deshalb erforderlich, da nach der Montage des Einschraubstutzens am abseitigen Ende des Einschraubstutzens die Kraftstoffleitung mittels einer Druckmutter festgelegt werden muss, was zur Drehbeaufschlagung des Einschraubstutzens führt und das dadurch bedingte Reaktionsmoment nicht im Bereich der Dichtfläche abgestützt wird, sondern über die Verdrehsicherung in den Zylinderkopf eingeleitet wird.
-
Es hat sich aber in der Praxis gezeigt, dass eine vorschriftsmäßige Anbringung der Verdrehsicherung bei der Montage des Einschraubstutzens nicht immer der Fall ist und es somit trotzdem noch zu einer Beschädigung im Bereich der Dichtflächen kommen kann, was zur aufwändigen Reparaturmaßnahmen führt.
-
Ausgehend hiervon liegt der vorliegenden Erfindung zur Beseitigung der geschilderten Nachteile die Aufgabe zu Grunde, den Einschraubstutzen so weiterzubilden, dass eine fehlerhafte Montage nicht mehr möglich ist.
-
Die Erfindung weist zur Lösung dieser Aufgabe die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale auf. Vorteilhafte Ausgestaltungen hiervon sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
-
Die Erfindung schafft einen Einschraubstutzen zur Führung von Kraftstoff zu einer Einspritzdüse einer Brennkraftmaschine, wobei der Einschraubstutzen einen Druckstutzen und eine Druckschraube aufweist und mittels eines Haltekörpers an der Brennkraftmaschine festlegbar ist und der Druckstutzen relativ zum Haltekörper verdrehsicher festlegbar ist, wobei der Druckstutzen einen Endabschnitt mit einer von einer kreisförmigen Konfiguration abweichenden Außenkontur aufweist.
-
Der Druckstutzen des erfindungsgemäßen Einschraubstutzens besitzt daher einen Endabschnitt mit einer profilierten Außenkontur, die in eine form- und flächenkomplementär ausgebildete Ausnehmung des Haltekörpers eingebracht werden kann, der wiederum an der Brennkraftmaschine, also beispielsweise einem Zylinderkopf der Brennkraftmaschine festgelegt werden kann. Die erfindungsgemäße Konfiguration führt also dazu, dass der Druckstutzen mit seinem zur Ausbildung einer verdrehsicheren Konfiguration mit dem Haltekörper ausgebildeten Endabschnitt in die Ausnehmung des Haltekörpers eingebracht werden muss, wenn der Einschraubstutzen an der Brennkraftmaschine montiert wird. Eine Montage derart, dass der Endabschnitt des Druckstutzens nicht in die komplementär ausgebildete Ausnehmung des Haltekörpers eingebracht wird, wird durch die erfindungsgemäße Konfiguration gleichsam unmöglich gemacht.
-
Wird der Einschraubstutzen an der Brennkraftmaschine montiert, so muss der Monteur den Druckstutzen mit seinem Endabschnitt relativ zur Ausnehmung des Haltekörpers so anbringen, dass der Endabschnitt lagesicher in der Ausnehmung des Haltekörpers aufgenommen ist, eine andere Stellung wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung unmöglich gemacht.
-
Die Montage erfolgt dabei derart, dass der Druckstutzen die Druckschraube durchsetzt und über die Druckschraube am Haltekörper positioniert wird und zwar so, dass der Endabschnitt des Druckstutzens in die Ausnehmung des Haltekörpers eingreift, noch bevor ein an der Druckschraube ausgebildetes Außengewinde mit einem am Haltekörper ausgebildeten Innengewinde in Eingriff kommt, was dazu führt, dass dann, wenn der Monteur die Druckschraube relativ zum Haltekörper festzieht, der Druckstutzen zwangsweise lagesicher und verdrehsicher am Haltekörper positioniert ist und eine Relativdrehung zwischen der am Druckstutzen ausgebildeten Dichtfläche und der am Haltekörper ausgebildeten Dichtfläche nicht mehr stattfinden kann. In ähnlicher Weise kann bei der Montage der Kraftstoffleitung an der Druckschraube keine Relativbewegung mehr im Bereich der Dichtflächen des Druckstutzens und des Haltekörpers stattfinden.
-
Der Endabschnitt des Druckstutzens ist nach einer bevorzugten Ausführungsform einstückig mit dem Druckstutzen ausgebildet, so dass sich die von der kreisförmigen Konfiguration abweichende Außenkontur direkt am Druckstutzen angeordnet befindet. Die Erfindung sieht aber auch vor, dass der Druckstutzen am Endabschnitt mit einem separaten Druckkörper versehen ist, der eine von einer kreisförmigen Konfiguration abweichende Außenkontur aufweist. Auf diese Weise ist es möglich, den Druckstutzen im Bereich des Endabschnitts mit einem Außengewinde zu versehen und den Druckkörper mit einem Innengewinde, so dass der Druckkörper am Druckstutzen lösbar festgelegt werden kann und der Druckstutzen zusammen mit dem dort angeordneten Druckkörper in die Ausnehmung des Haltekörpers eingesetzt werden kann. Durch ein Festziehen der Druckschraube wird wieder die zum Herbeiführen einer Dichtwirkung benötigte Axialkraft zur Beaufschlagung der Dichtflächen realisiert, ohne dass es aufgrund der Drehbewegung der Druckschraube zu einer Relativbewegung zwischen den Dichtflächen kommen kann.
-
Es ist dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass der Druckstutzen im Bereich des Endabschnitts mit einem Umlaufbund versehen ist, an dem ein Endabschnitt der Druckschraube in Anlage bringbar ist. Damit kann durch das Festziehen der Druckschraube die zur Herbeiführung der Dichtwirkung benötigte Axialkraftbeaufschlagung des Druckstutzens bewerkstelligt werden. Der Endabschnitt der Druckschraube kann zu diesem Zweck ebenfalls mit einem Umlaufbund versehen sein und im Bereich zwischen dem Umlaufbund der Druckschraube und dem Umlaufbund des Druckstutzens kann eine Einlage in der Form beispielsweise eines Bandes aus einem Festschmierstoffkörper enthaltenden Material eingebracht werden, welches die Relativdrehbewegung zwischen den beiden Umlaufbunden aufnimmt. Damit kann der Einschraubstutzen auch mehrfach gelöst und wieder eingeschraubt werden, ohne dass es zu einer Beschädigung des Einschraubstutzens kommt.
-
Es ist dabei nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Druckschraube einen hülsenförmigen langgestreckten Körper mit einer Innenausnehmung aufweist, der zur Aufnahme des Druckstutzens ausgebildet ist. Auf diese Weise kann der Einschraubstutzen mit seinen beiden Bauteilen Druckstutzen und Druckschraube durch eine entsprechende Aufnahmeöffnung im Zylinderkopf der Brennkraftmaschine eingeführt werden und der Druckstutzen in die Ausnehmung des Haltekörpers eingesetzt werden.
-
Zur Festlegung des Einschraubstutzens am Haltekörper ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Druckschraube am Endabschnitt mit einem Außengewinde versehen ist. An einem axial gegenüberliegenden Endabschnitt ist die Druckschraube mit einer sich entlang eines Teilbereichs der Axiallängserstreckung der Druckschraube erstreckenden Längsbohrung mit größerem Durchmesser als eine die Druckschraube durchsetzende Innenausnehmung versehen, die der Aufnahme des Druckstutzens dient.
-
Die Längsbohrung dient der Aufnahme eines Sicherungsrings oder Sprengrings, mit dem die beiden Bauteile Druckstutzen und Druckschraube unverlierbar aneinander aber axial zueinander verlagerbar und relativ zueinander verdrehbar angeordnet sind, so dass der Druckstutzen mittels der Druckschraube in die Ausnehmung des Haltekörpers eingesetzt werden kann, wobei zu diesem Zweck am Druckstutzen und an der Druckschraube korrespondierende Markierungen vorgesehen sind, die die Lageorientierung des Endabschnitts des Druckstutzens relativ zur Ausnehmung des Haltekörpers für den Monteur sichtbar markieren.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Axiallängserstreckung des Außengewindes der Druckschraube kleiner oder gleich der Axiallängserstreckung des Endabschnitts des Druckstutzens ist. Durch diese Konfiguration wird erreicht, dass der Druckstutzen mit seinem profilierten Endabschnitt in der Ausnehmung des Haltekörpers aufgenommen sein muss, bevor die Druckschraube mit ihrem Außengewinde in ein komplementär ausgebildetes Innengewinde des Haltekörpers zur Ausbildung der Axialkraft im Bereich der Dichtflächen eingreifen kann. Damit wird eine Konfiguration geschaffen, die eine Fehlbedienung bei der Montage ausschließt, denn die Anordnung des Einschraubstutzens an der Brennkraftmaschine ist nur dann möglich, wenn der Druckstutzen mit seinem profilierten Endabschnitt, der eine Drehbeaufschlagung der Dichtflächen vermeidet, lagerichtig verbaut worden ist.
-
Die Erfindung sieht nach einer Weiterbildung auch vor, dass die Druckschraube am Außenumfang einen von einer kreisförmigen Konfiguration abweichenden Eingriffsabschnitt aufweist, der zum Eingriff mit einer an der Brennkraftmaschine lösbar festlegbaren Verdrehsicherung ausgebildet ist. Damit kann die Druckschraube nach ihrer Montage am Zylinderkopf verdrehsicher festgelegt werden, was deshalb von Vorteil ist, da mit der Druckschraube die Axialkraft im Bereich der Dichtflächen zwischen Druckstutzen und Haltekörper definiert wird und eine Drehkraftbeaufschlagung der Druckschraube bei der Festlegung der Kraftstoffleitung an der Druckschraube mittels einer Druckmutter andernfalls zu einer Veränderung der die Dichtflächen beaufschlagenden Axialkraft führen würde. Mit dem erfindungsgemäßen Einschraubstutzen wird also erreicht, dass sowohl der Druckstutzen als auch die Druckschraube verdrehsicher am Zylinderkopf angeordnet werden können.
-
Um die Kraftstoffleitung am Einschraubstutzen lösbar festlegen zu können, ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Druckschraube an einem zur Anordnung am Endabschnitt des Druckstutzens vorgesehenen Endabschnitt gegenüberliegenden Endbereich zum Eingriff mit einer Druckmutter ausgebildet ist, mittels der die Kraftstoffleitung fluidleitend und fluiddicht an der Druckschraube lösbar festlegbar ist. Damit kann der Kraftstoff über den Einschraubstutzen in Richtung zur Einspritzdüse geleitet werden.
-
Schließlich zeichnet sich die Erfindung auch noch dadurch aus, dass zwischen der Druckmutter und der Druckschraube ein Aufnahmeraum für Leckagefluid ausgebildet ist, der mit einer Leckageleitung zur Ableitung des Leckagefluids fluidleitend verbunden ist. Dadurch kann etwaiger, an den Dichtflächen austretender Kraftstoff über den Einschraubstutzen in Richtung zu dem Aufnahmeraum geleitet werden, über den der Kraftstoff dann mittels einer in der Druckmutter ausgebildeten Bohrung und einer Leckageleitung kontrolliert abgeleitet werden.
-
Schließlich ist nach einer Weiterbildung der Erfindung auch vorgesehen, dass der Endabschnitt des Druckstutzens und/oder der Druckkörper und der Eingriffsabschnitt der Druckschraube eine Konfiguration ähnlich einem Polygon oder einer Passfeder oder einem Vieleck mit mindestens drei Ecken aufweist. Dadurch kann mittels einer im Haltekörper form- und flächenkomplementär ausgebildeten Ausnehmung eine verdrehsichere Festlegung des Druckstutzens am Haltekörper erreicht werden, so dass die dazwischen ausgebildeten Dichtflächen weder durch eine Drehbewegung der Druckschraube noch durch eine Beaufschlagung der Druckschraube mit einem Drehmoment bei der Montage der Druckmutter während der Festlegung der Kraftstoffleitung einer Relativdrehbewegung ausgesetzt sind.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert, diese zeigt in:
-
1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einschraubstutzens;
-
2 eine Schnittansicht auf den Bereich zwischen dem profilierten Endabschnitt des Druckstutzens und dem Haltekörper; und
-
3 eine Draufsichtansicht auf einen Ausschnitt des an einem Zylinderkopf angeordneten Einschraubstutzens zur Erläuterung der Verdrehsicherung der Druckschraube.
-
1 der Zeichnung zeigt eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einschraubstutzens 1.
-
Der Einschraubstutzen 1 ist zweiteilig ausgebildet mit einer Druckschraube 2, die einen hülsenförmigen langgestreckten Körper 3 mit einer Innenausnehmung 4 aufweist. Die Innenausnehmung 4 wird von einem Druckstutzen 5 durchsetzt, der einen Endabschnitt 6 aufweist, der eine näher anhand von 2 ersichtliche, von einer kreisförmigen Konfiguration abweichende Außenkontur aufweist, die bei der dargestellten Ausführungsform ähnlich einer Passfeder ausgebildet ist.
-
Die hier ähnlich einer Passfeder ausgebildete Außenkontur besitzt eine sich in Axiallängsrichtung des Druckstutzens 5 erstreckende Länge, die bei der dargestellten Ausführungsform mit „a” bezeichnet ist. Der Endabschnitt 6 ist in einer zur Außenkontur des Endabschnitts 6 form- und flächenkomplementär ausgebildeten Ausnehmung 7 angeordnet, wie dies näher noch anhand von 2 der Zeichnung erläutert werden wird.
-
Der Druckstutzen 5 weist im Bereich des Endabschnitts 6 einen Umlaufbund 8 auf, dem ein Umlaufbund 9 der Druckschraube 2 zugeordnet ist derart, dass der Druckstutzen 5 über eine Einschraubbewegung der Druckschraube 2 am Innengewinde 10 des Haltekörpers 11 mit einer Axialkraft beaufschlagt werden kann, so dass eine am Endabschnitt 6 des Druckstutzens 5 ausgebildete Dichtfläche 12 mit einer vorbestimmten Anpresskraft an einer Dichtfläche 13 des Haltekörpers 11 anliegt und somit ein Austreten von Kraftstoff aus dem Dichtflächenbereich verhindert wird.
-
Die mit „b” bezeichnete Länge des mit einem Außengewinde versehenen Abschnitts 14 der Druckschraube 2 weist einen geringeren Betrag auf als die mit „a” bezeichnete Länge des profilierten Endabschnitts 6 des Druckstutzens 5. Damit wird erreicht, dass der Endabschnitt 6 des Druckstutzens 5 sicher in der Ausnehmung 7 des Haltekörpers 11 angeordnet ist, bevor ein erster Gewindegang des Außengewindes 15 der Druckschraube 2 mit dem Innengewinde des Haltekörpers 11 in Eingriff gelangt. Eine fehlerhafte Festlegung des Einschraubstutzens 1 im Bereich des Zylinderkopfs 16 der nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine ist daher sicher vermieden.
-
Der Einschraubstutzen 1 weist ganz allgemein eine langgestreckte Konfiguration auf und durchsetzt eine im Zylinderkopf 16 angeordnete Innenausnehmung 17. Die Druckschraube 2 weist in einem Bereich ihrer Längserstreckung, die bei der Anordnung des Einschraubstutzens 1 am Zylinderkopf 16 von außen zugänglich ist, eine von einer kreisförmigen Konfiguration abweichende Außenkontur auf, die bei der dargestellten Ausführungsform als Sechskant 18 ausgebildet ist, wie dies anhand von 3 der Zeichnung ersichtlich ist. Auf diese Weise kann mit dem Sechskant 18 auch gleichzeitig eine Einschraubbewegung auf die Druckschraube 2 mittels eines nicht näher dargestellten Werkzeugs herbeigeführt werden.
-
An dem, dem Außengewinde 15 gegenüberliegenden Endbereich ist die Druckschraube 2 mit einem weiteren Außengewinde 19 versehen, an dem eine Druckmutter 20 mit einem komplementär ausgebildeten Innengewinde 21 festgelegt werden kann.
-
Über die Festlegung der Druckmutter 20 kann eine Kraftstoffleitung 22 mit dem Einschraubstutzen 1 fluiddicht verbunden werden. Die Druckmutter 20 weist eine Ausnehmung 23 auf, in der sich aus dem Bereich der Dichtflächen 12, 13 austretender Kraftstoff sammeln kann, der sich entlang der im Inneren des Druckstutzens 5 und der Druckschraube 2 gebildeten Innenausnehmung in Richtung der Ausnehmung 23 bewegen kann.
-
Auf diese Weise wird durch die doppelwandige Ausbildung des Einschraubstutzens 1 ein kontrolliertes Ableiten von Leckagekraftstoff aus dem Bereich der Dichtflächen ermöglicht und über eine an der Druckmutter 20 im Bereich der Ausnehmung 23 vorgesehene, nicht näher dargestellte Bohrung, an die eine Leckageleitung angeschlossen werden kann, kann der Kraftstoff beispielsweise in einen Kraftstoffsammelbehälter rückgeführt werden.
-
Die Druckschraube 2 weist an einem dem Außengewinde 15 gegenüberliegenden Endabschnitt 24 eine sich entlang eines Teilbereichs der Längserstreckung der Druckschraube 2 erstreckende Längsbohrung 25 auf, entlang der ein in 1 der Zeichnung lediglich schematisch dargestellter Sicherungsring 26 verschoben werden kann. Der Sicherungsring 26 sorgt für eine Festlegung des Druckstutzens 5 an der Druckschraube 2 derart, dass beide Bauteile relativ zueinander verdrehbar sind und axial zueinander verschiebbar sind, aber nicht voneinander gelöst werden können. Dadurch wird erreicht, dass die beiden Bauteile Druckschraube 2 und Druckstutzen 5 des Einschraubstutzens 1 nur zusammen miteinander montiert werden können, was wiederum dazu führt, dass aufgrund der verdrehsicheren Anordnung des Druckstutzens 5 am Haltekörper 11, eine Relativbewegung zwischen den Dichtflächen 12, 13 nach der lagerichtigen Montage des Druckstutzens 5 automatisch verhindert wird. Die Dichtflächen sind daher gegen Beschädigung gesichert.
-
Erreicht wird dies dadurch, dass der bei der dargestellten Ausführungsform nach 2 ähnlich einer Passfeder ausgebildete Endabschnitt 6 des Druckstutzens 5 in der zum Endabschnitt 6 form- und flächenkomplementär ausgebildeten Ausnehmung 7 des Haltekörpers 11 verdrehsicher angeordnet ist.
-
Nach der zur Herbeiführung einer Flächenpressung im Bereich der Dichtflächen 12, 13 erfolgten Beaufschlagung der Druckschraube 2 mittels einer Drehkraft kann die Druckschraube mit der näher anhand von 3 der Zeichnung ersichtlichen Verdrehsicherung 26 am Zylinderkopf 16 verdrehsicher festgelegt werden.
-
Zu diesem Zweck besitzt die Verdrehsicherung einen Haltekörper 27, der mittels in Langlöchern 28 angeordneter Schrauben 29 am Zylinderkopf 11 festgelegt werden kann. Die Langlöcher 28 dienen dabei einer Winkeleinstellbarkeit eines in einer Ausnehmung 30 angeordneten Vielzahnprofils 31 der Verdrehsicherung 26 relativ zum Sechskantprofil der Druckschraube 2.
-
Der Einschraubstutzen 1 ist über näher anhand von 1 der Zeichnung ersichtliche Dichtungen 32 im Bereich der Verdrehsicherung 26 fluiddicht gegen die Umgebung abgedichtet und in ähnlicher Weise dichtet eine Dichtung 33 den Bereich zwischen dem Einschraubstutzen 1 und der Druckmutter 20 ab. Eine weitere Dichtung 34 im Bereich zwischen der Druckmutter 20 und der Kraftstoffleitung 22 schließlich sorgt dafür, dass kein Kraftstoff aus dem durch den Einschraubstutzen 1 kann gebildeten Kraftstoffzuführbereich austreten kann.
-
Der erfindungsgemäße Einschraubstutzen 1 sorgt nun dafür, dass eine Beschädigung der Dichtflächen 12, 13 durch eine Relativdrehbewegung des Druckstutzens 5 relativ zum Haltekörper 11 ausgeschlossen ist, sobald der Endabschnitt 6 in die Ausnehmung 7 des Haltekörpers 11 eingeführt worden ist. Eine fehlerhafte Montage ist dadurch unmöglich gemacht worden.
-
Hinsichtlich vorstehend im Einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im Übrigen ausdrücklich auf die entsprechende Zeichnung verwiesen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Einschraubstutzen
- 2
- Druckschraube
- 3
- Körper
- 4
- Innenausnehmung
- 5
- Druckstutzen
- 6
- Endabschnitt
- 7
- Ausnehmung
- 8
- Umlaufbund
- 9
- Umlaufbund
- 10
- Gewinde
- 11
- Haltekörper
- 12
- Dichtfläche
- 13
- Dichtfläche
- 14
- Abschnitt
- 15
- Außengewindes
- 16
- Zylinderkopf
- 17
- Innenausnehmung
- 18
- Sechskant
- 19
- Außengewinde
- 20
- Druckmutter
- 21
- Innengewinde
- 22
- Kraftstoffleitung
- 23
- Ausnehmung, Aufnahmeraum
- 24
- Endabschnitt
- 25
- Längsbohrung
- 26
- Verdrehsicherung
- 27
- Haltekörper
- 28
- Langlöcher
- 29
- Schraube
- 30
- Ausnehmung
- 31
- Vielzahnprofil
- 32
- Dichtung
- 33
- Dichtung
- 34
- Dichtung