DE19531743C1 - Abdrückvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdrückvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.

Kraftstoff-Einspritzleitungen dienen dazu, den von einer Einspritzpumpe geförderten Kraftstoff einer Einspritzdüse zuzuführen, von der er dann in den Verbrennungsraum ge­ langt. Zu diesem Zweck weist eine solche Kraftstoff-Ein­ spritzleitung im allgemeinen an ihren beiden Enden je­ weils einen angestauchten Dichtnippel auf, der an seiner von der Leitung abgewandten Seite eine Dichtfläche be­ sitzt, mit der er im regulären Betrieb an die Gegen­ dichtfläche eines Gegenstücks an der Einspritzpumpe bzw. auf der anderen Seite der Leitung an die Gegendicht­ fläche eines Gegenstücks der Einspritzdüse beispiels­ weise mit Hilfe einer Überwurfmutter angedrückt wird.

Die Hauptdichtfläche des Dichtnippels kann die Form einer Kugelkalotte oder, wie in der DE 38 01 703 C1 dargestellt, eines stumpfen Kegels besitzen. Norma­ lerweise weist sie eine vordere Dichtkante auf, mit der sie in eine quer zur Längsrichtung der Einspritzleitung verlaufende Stirnfläche des Dichtnippels übergeht.

Die Gegendichtflächen der Gegenstücke an der Einspritz­ pumpe bzw. der Einspritzdüse sind im allgemeinen hohl­ kegelig ausgebildet, wobei der Öffnungswinkel dieses Hohlkegels etwas größer ist als der Öffnungswinkel der stumpfkegeligen Hauptdichtfläche bzw. des Kegels der im Dichtkantenbereich tangential an eine kugelkalotten­ förmige Hauptdichtfläche anlegbar ist.

Hierdurch wird erreicht, daß bei der Montage der Ein­ spritzleitung die Berührung zwischen der Hauptdicht­ fläche des jeweiligen Dichtnippels und der Gegendicht­ fläche des betreffenden Gegenstücks am kleinen Durch­ messer der Dichtfläche stattfindet. Durch das Fest­ ziehen der Überwurfmutter paßt sich die Dichtkante des relativ weichen Dichtnippels durch plastische Ver­ formung an die Gegendichtfläche an.

Bei jeder neuen Montage der Einspritzleitung, z. B. nach Wartungsarbeiten an der Einspritzdüse oder der Ein­ spritzpumpe muß die Überwurfmutter mit einem höheren Drehmoment festgezogen werden, da eine immer stärkere Verformung der Dichtkante erzeugt werden muß.

Nun ist es manchmal erforderlich, derartige Einspritz­ leitungen bereits vor ihrer Erstmontage an einem Ver­ brennungsmotor beispielsweise zu Prüfzwecken einem er­ höhten Innendruck auszusetzen, d. h. einem Druck, der das zwei- bis dreifache des normalen Betriebsdruckes beträgt. Zu diesem Zweck wird eine solche Einspritz­ leitung mit ihren Enden in analoger Weise zur Montage am Verbrennungsmotor an ihren Enden mit Gegenstücken einer Abdrückvorrichtung druckdicht verbunden. Dabei wird wieder jeder der Dichtnippel an die Gegendicht­ fläche eines Gegenstücks der Abdrückvorrichtung mit einer so hohen Kraft angepreßt, daß eine Dichtverbindung entsteht, die den in einer solchen Abdrückvorrichtung erzeugten Drücken, die insbesondere bei Kraftstoff- Einspritzleitungen für Dieselmotoren sehr hohe Werte annehmen können, standhält.

Verwendet man nun die im regulären Betrieb zum Einsatz kommende Hauptdichtfläche mit ihrer Dichtkante auch zur dichtenden Verbindung mit den Gegenstücken der Abdrückvorrichtung, so findet bereits hier eine sehr starke plastische Verformung statt, die die normale Funktion beim späteren Einsatz am Verbrennungsmotor stark beeinträchtigt bzw. sogar unmöglich macht.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Abdrückvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der trotz der hohen angewendeten Drücke eine Beeinträchtigung der späteren Dichtfunktion der Dichtkante der Haupt­ dichtfläche einer mit einer solchen Vorrichtung abgedrückten Einspritzleitung im regulären Betrieb vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefaßten Merkmale vor.

Durch diese erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Dicht­ verbindung zwischen dem jeweiligen Gegenstück der Ab­ drückvorrichtung und dem Dichtnippel an einer Hilfsdicht­ fläche des Dichtnippels erzeugt, die beim späteren Ein­ satz am Verbrennungsmotor ohne Funktion ist. Dadurch spielen irgendwelche Verformungen oder gar Beschädigungen, die an dieser Hilfsdichtfläche wegen des sehr hohen An­ preßdruckes entstehen können, beim regulären Betrieb keine Rolle. Die bei der Montage am Verbrennungsmotor die Dichtverbindung bewirkende Hauptdichtfläche des Dichtnippels bleibt beim Einspannen in die Abdrück­ vorrichtung entweder völlig berührungsfrei oder wird zumindest so wenig belastet, daß an ihr keine die spä­ tere Funktion beeinträchtigenden Verformungen auftreten.

Dadurch, daß die Dichtkante der Hauptdichtfläche auch dann, wenn die Einspritzleitung zuvor mit Hilfe einer erfindungsgemäßen Abdrückvorrichtung abgedrückt worden ist, bei der Erstmontage am Verbrennungsmotor zum er­ sten Mal verformt wird, kann die Überwurfmutter bzw. eine Überwurfschraube mit dem üblichen Drehmoment fest­ gezogen werden und es bleibt insbesondere die Anzahl der möglichen De- und Remontagen unverändert.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen niedergelegt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in dieser zeigen:

Fig. 1 eine Kraftstoff-Einspritzleitung, die im regu­ lären Betrieb mit ihrem Dichtnippel an das Gegenstück eines Dieselmotors angedrückt ist, und

Fig. 2 die Kraftstoff-Einspritzleitung aus Fig. 1 im zusammengebauten Zustand mit einer erfindungs­ gemäßen Abdrückvorrichtung.

In Fig. 1 ist das eine Ende einer Kraftstoff-Einspritz­ leitung 1 mit einem angestauchten Dichtnippel 3 wie­ dergegeben. Das andere, nicht dargestellte Ende der Leitung kann in entsprechender Weise ausgebildet sein.

Der Dichtnippel 3 besitzt einen beim Anstauchen geform­ ten Dichtkegel 4, der mit seiner Hauptdichtfläche 5 zur Abdichtung gegen eine mit einem Kegelwinkel von etwa 60° ausgebildete, hohlkegelige Gegendichtfläche 6 eines Gegenstücks 7 angepreßt ist.

Dieses Gegenstück 7 kann beispielsweise Bestandteil einer Einspritzdüse sein, der von einer nicht dargestellten Einspritzpumpe über die Kraftstoff-Einspritzleitung 1 Kraftstoff zugeführt wird. Die Verbindung der Kraftstoff- Einspritzleitung 1 mit der erwähnten Einspritzpumpe kann in entsprechender Weise ausgebildet sein.

Die hintere Abstützfläche des Dichtnippels 3 hat die Form eines Kugelsegmentes 8 und dient zur Abstützung an einer Hohlkegelfläche 9 einer Überwurfmutter 10. Zur abdichten­ den Anpressung der Hauptdichtfläche 5 des Dichtnippels 3 an die Gegendichtfläche 6 des Gegenstücks 7 wird die Überwurfmutter 10 in üblicher Weise auf ein Außengewinde 11 des Gegenstücks 7 aufgeschraubt.

Die hohlkegelige Gegendichtfläche 6 hat einen etwas größeren Öffnungswinkel als der Dichtkegel 4, damit die Berührung der beiden Flächen sicher am kleinen Durch­ messer des Dichtkegels 4 stattfindet. Dabei paßt sich die Dichtkante 12, mit der die Hauptdichtfläche 5 in die Stirnfläche 14 des Dichtkegels übergeht, durch pla­ stische Verformung an die hohlkegelige Gegendichtfläche 6 des Gegenstücks 7 an. Bei jedem neuen Montagevorgang muß die bereits vorhandene Verformung der Dichtkante 12 gesteigert werden, was dadurch geschieht, daß die Überwurfmutter 10 mit zunehmend höherem Drehmoment festgezogen wird.

Soll nun die Einspritzleitung 1 vor ihrer Erstmontage in einem Kraftfahrzeug beispielsweise zu Prüfzwecken mit einem sehr hohen Druck, der das zwei- bis dreifache des normalen Betriebsdruckes betragen kann, abgedrückt werden, so muß sie zu diesem Zweck in druckdichter Weise mit einer Abdrückvorrichtung verbunden werden, von der in Fig. 2 lediglich ein dem Gegenstück 7 aus Fig. 1 entspre­ chendes Gegenstück 7′ wiedergegeben ist. Wegen der er­ wähnten hohen Betriebsdrücke muß die zum Andrücken des Dichtnippels 3 an das Gegenstück 7′ der Abdrückvorrichtung dienende Überwurfmutter 10′ mit einem besonders hohen Dreh­ moment festgezogen werden. Würde man hier nun ebenfalls die Dichtfläche 5 des Dichtkegels 4 zur abdichtenden Verbindung mit dem Gegenstück 7′ verwenden, so würde bereits bei diesem Abdrücken eine erhebliche Verformung der Dichtkante 12 statt­ finden, so daß die Dichtkante 12 für den regulären Einsatz am Dieselmotor nur noch bedingt und unter Umständen überhaupt nicht mehr geeignet wäre.

Um dies zu vermeiden, ist die am Gegenstück 7′ ebenfalls vorhandene Hohlkegelfläche 6′ so ausgebildet, daß sie mit der Hauptdichtfläche 5 und insbesondere der Dichtkante 12 des Dichtkegels 4 nicht in Berührung kommt.

Statt dessen ist in die zylindrische Ausnehmung 16 des Gegenstücks 7, die sich in axialer Richtung an die hohl­ kegelige Fläche 6′ anschließt, ein Zwischenstück 18 ein­ gesetzt, das im zusammengebauten Zustand eine der Stirn­ fläche 14 des Dichtkegels 4 in etwa parallel gegenüber­ liegende Stirnfläche 20 aufweist. An dieser Stirnfläche 20 ist ein Ringwulst 22 vorgesehen, der die Leitung 24, die im Inneren des Zwischenstücks 18 den Innenhohlraum der Kraftstoff-Einspritzleitung 1 koaxial fortsetzt, konzentrisch umgibt.

Der Dichtwulst 22 springt über die Stirnfläche 20 in axialer Richtung so weit zum Dichtnippel 3 hin vor, daß er im zusammengebauten Zustand mit dessen Stirnfläche 14 in dichtenden Eingriff tritt.

Auf diese Weise ist es möglich, die Überwurfmutter 10′ auf dem Außengewinde 11′ des Gegenstücks 7 mit einem so hohen Drehmoment anzuziehen, daß die Verbindung zwi­ schen dem hier als Gegendichtfläche des Gegenstücks 7′ fungierenden Ringwulst 22 und der als Hilfsdichtfläche des Dichtnippels 3 dienenden Stirnfläche 14 auch den sehr hohen Drücken standhält, denen die Einspritzleitung 1 in der Abdrückvorrichtung ausgesetzt wird.

Eine dabei eventuell auftretende Verformung der Stirn­ fläche 14 beeinträchtigt den späteren Einsatz der Ein­ spritzleitung 1 am Dieselmotor nicht, weil dort die beim Abdrücken völlig berührungsfrei gebliebene Haupt­ dichtfläche 5 bzw. die ebenfalls noch nicht verformte Dichtkante 12 wirksam werden.

Wie man der Fig. 2 weiterhin entnimmt, ist an das der Stirnfläche 20 gegenüberliegende Ende 25 des Zwischen­ stücks 18 eine stumpfkegelige Fläche 26 angeformt, die aufgrund des Drucks, den die Stirnfläche 14 des Dicht­ nippels 3 auf den Ringwulst 22 ausübt, in dichtender Weise gegen eine Dichtkante 28 gepreßt wird, mit der die Bodenfläche der zylindrischen Ausnehmung 16 in eine hohlkegelige Fläche 30 des Gegenstucks 7′ übergeht, die in die weiterführende Leitung 32 mündet.

Im Prinzip wäre es auch möglich, das Zwischenstück 18 mit dem Gegenstück 7 einstückig auszubilden. Die ge­ zeigte Ausführungsform bietet jedoch fertigungstech­ nische Vorteile.

Alternativ zu der gezeigten Ausführungsform könnte auch die Stirnfläche 20 völlig eben ausgebildet und statt dessen ein dem Ringwulst 22 entsprechender Ringwulst an der Stirnfläche 14 des Dichtnippels vorgesehen sein. Wie man der Fig. 1 entnimmt, würde ein solcher Ring­ wulst beim Einsatz der Einspritzleitung 1 an einem Verbrennungsmotor nicht stören.

Die Verwendung einer erfindungsgemäßen Hilfsdichtfläche bei einem dem eigentlichen Einsatz am Verbrennungsmotor vorausgehenden Abdrücken einer Einspritzleitung ist nicht auf die in den Figuren gezeigte Dichtnippelform be­ schränkt. Sie ist insbesondere auch dann möglich, wenn die Hauptdichtfläche 5 des Dichtnippels beispielsweise nicht kegelig sondern als Kugelsegmentfläche ausgebildet ist. Statt einer Überwurfmutter kann auch eine Überwurf­ schraube zum Andrücken des Dichtnippels gegen die Gegen­ stücke 7 bzw. 7′ verwendet werden.

Claims (5)

1. Abdrückvorrichtung, mit deren Hilfe eine zumindest an ihrem einen Ende einen Dichtnippel aufweisende Kraft­ stoff-Einspritzleitung für Verbrennungs-, insbesondere Dieselmotoren außerhalb des regulären Betriebs, bei­ spielsweise zu Prüfzwecken, einem stark erhöhten Innen­ druck ausgesetzt werden kann, wobei der Dichtnippel, der eine im regulären Betrieb an eine Gegendichtfläche eines Gegenstücks am Motor bzw. an der Kraftstoffpumpe anpreßbare Hauptdichtfläche aufweist, druckdicht gegen ein Gegenstück der Abdrückvorrichtung preßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegen­ stück (7′) der Abdrückvorrichtung eine Gegendichtfläche (22) aufweist, die so angeordnet und ausgebildet ist, daß sie mit einer Hilfsdichtfläche (14) des Dicht­ nippels (3) so in druckdichten Eingriff tritt, daß die Hauptdichtfläche (5) des Dichtnippels (3) beim Einspannen in die Abdrückvorrichtung keinen verformen­ den Belastungen ausgesetzt ist.

2. Abdrückvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für einen Dichtnippel (3), dessen Hauptdichtfläche (5) kugelig oder kegelig ausgebildet und von einer quer zur Längsachse der Kraftstoff-Einspritzleitung (1) verlaufenden Stirn­ fläche (14) begrenzt ist, die Gegendichtfläche (22) des Gegenstücks (7′) der Abdrückvorrichtung so aus­ gebildet ist, daß die Stirnfläche (14) des Dichtnippels (3) als Hilfsdichtfläche dient.

3. Abdrückvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die druckdichte Ver­ bindung zwischen dem Gegenstück (7′) der Abdrück­ vorrichtung und dem Dichtnippel (3) mit Hilfe eines Ringwulstes (22) hergestellt wird.

4. Abdrückvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringwulst (22) am Gegenstück (7′) der Abdrückvorrichtung vorge­ sehen ist und mit seinem die Gegendichtfläche bildenden Scheitelbereich gegen die im wesentlichen ebene Stirn­ fläche (14) des Dichtnippels (3) gedrückt wird.

5. Abdrückvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Ringwulst an der Stirnfläche (14) des Dichtnippels (3) ausgebildet ist und mit seinem die Hilfsdichtfläche bildenden Scheitelbereich gegen eine im wesentlichen ebene Gegendicht­ fläche am Gegenstück (7) der Abdrückvorrichtung ge­ preßt wird.