DE19814354C2

DE19814354C2 - Fluiddichte Verbindungsanordnung

Info

Publication number: DE19814354C2
Application number: DE19814354A
Authority: DE
Inventors: John W Black; Phil Oldham; Matthew L Schneider
Original assignee: Cummins Engine Co Inc
Current assignee: Cummins Inc
Priority date: 1997-04-02
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2002-02-28
Anticipated expiration: 2018-04-01
Also published as: GB2323903B; CN1196461A; GB2323903A; GB9803240D0; CN1086783C; DE19814354A1; JPH10299956A; US5855397A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft generell eine Dichtung zwischen in Verbindung stehenden Elementen. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Verbin dungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Treibstoff- Drucksensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.

Ein unter Hochdruck stehendes Fluidsystem erfordert Abdichtungen zwischen ver bundenen Elementen, wie zwischen untereinander in abgedichteter Fluidverbindung stehenden Rohrleitungselementen. Zum Beispiel betragen in einem Treibstoff-Ein spritzsystem für eine Dieselmaschine die Treibstoffdrücke oft um 30.000 psig (etwa 206,8 MPa), was hochfeste Bauelemente und Dichtungen erfordert.

Ein Treibstoff-Hochdruckeinspritzsystem kann einen Sensor für den Fluiddruck auf weisen, der entsprechend dem Treibstoffdruck in einem Treibstoff-Pumpenspeicher ein brauchbares Ausgangssignal liefert. Das Ausgangssignal kann zu einem Motor steuerrechner geleitet werden. So ein Treibstoff-Drucksensor kann an einer Öffnung in einer Wand des Speichers angebracht sein.

Es besteht ein Bedarf nach einem Aufbau, der eine verläßliche Dichtungsverbindung in einem System schafft, das Fluide unter hohen Drücken führt oder enthält, wie eine Verbindung für einen Drucksensor in einem Treibstoff-Einspritzsystem.

Herkömmlicherweise weisen Hochdruckdichtungen Gewindeverbindungen auf, die festgezogen werden können, um Kompressionsbelastungen auf eine verformbare Dichtungsscheibe oder einen verformbaren Dichtungsring zu erhöhen, welche oder welcher zwischen verbundenen Elementen liegt. Um eine ausreichende Dichtungs kompression zu erhalten, erfordern bisherige Verbinder das Festziehen bis zu einem bestimmten präzisen Drehmoment und manchmal ein sehr hohes Drehmoment. Ab hängig von der Ausführung des Verbinders und dem speziellen, einer hohen Belastung bzw. einem hohen Druck ausgesetzten Dichtungsmaterial kann das übermäßiges Festziehen einer herkömmlichen Dichtung eine unkontrollierte plastische Verformung und eine Ausstoßung des Dichtungsmaterials bewirken, was eine Abnahme der Belastung und ein Versagen der Dichtung zur Folge hat.

Eine derartige Verbindungsanordnung, wobei ein ebener Dichtungsring zwischen zwei ebenen Ringflächen ganzflächig zusammengedrückt wird, ist aus der WO 93/22646 A1 bekannt, die den Ausgangspunkt der vorliegenden Erfindung bildet.

Eine ähnliche Dichtungsanordnung für einen Treibstoff-Drucksensor ist aus der nur im Rahmen der Neuheit zu berücksichtigenden DE 195 47 890 A1 bekannt. Auch hier wird ein Verbinderelement in eine Ausnehmung eingeschraubt, wobei ein ebener Dichtungsring zwischen zwei zueinander parallelen Ringflächen komprimiert wird, um eine fluiddichte Verbindung zwischen Verbindungsbohrungen herzustellen.

Demgemäß ist eine Dichtungskonstruktion erwünscht, die hinsichtlich der Höhe des erforderlichen Drehmoments tolerant ist, dabei für eine ausreichende Abdichtung in nerhalb eines Drehmomentbereichs sorgt, und welche die Gefahr verringert, ein Ver sagen der Dichtung durch die übermäßige Verformung des Dichtungsmaterials zu ver ursachen.

Zusätzlich ist eine Dichtungsstruktur erwünscht, welche die Höhe des für das Ein richten der Dichtung erforderlichen Drehmoments auf ein Mindestmaß zurückführt. Solch ein geringeres Drehmoment würde den Zusammenbau bei der Herstellung oder bei einer Reparatur erleichtern.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen, insbesondere im vorgenannten Sinne, verbesserten, abdichtbaren Treibstoff-Drucksensor und eine derartige Verbin dungsanordnung zu schaffen, die wenig Teile erfordern und eine verbesserte Geome trie aufweisen, wobei eine wirksame Abdichtung bei hohen Drücken ermöglicht wird.

Die obige Aufgabe wird durch eine Verbindungsanordnung gemäß Anspruch 1 oder einen Treibstoff-Drucksensor gemäß Anspruch 13 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildun gen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Insbesondere wird ein Fluidverbinder vorgeschlagen, der ein Verbinder-Innenelement, ein Abdicht-Verbinder-Außenelement und eine Dichtungsscheibe umfaßt. Diese Teile sind wie folgt zusammenwirkend gestaltet.

Das Verbinder-Innenelement weist einen zylindrischen Körper mit einer Längsboh rung auf. Der Körper weist eine im wesentlichen aus zwei Abschnitten gebildete Spitze auf aus einem ebenen Ring an einem radial innersten Teil der Spitze und aus einem kegelstumpfförmigen Abschnitt, der radial nach außen schräg von dem ebenen Ring weg abfällt. Der ebene Ring umschließt eine Öffnung zu der Bohrung in dem zylindrischen Körper. Bei einer bevorzugten Ausführungsform fällt der kegelstumpf förmige Abschnitt linear schräg von einem Außendurchmesser des Rings (z. B. etwa 5-15°) zu einem Außendurchmesser des zylindrischen Körpers hin ab.

Das Verbinder-Außenelement weist eine Ausnehmung zur eingreifenden Aufnahme des Verbinder-Innenelements auf. Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht das Verbinder-Außenelement aus einer geformten Öffnung in einer Wand eines Speichers in einem Treibstoff-Einspritzsystem. Das Verbinder-Innenelement wird in die Öffnung oder in die Ausnehmung eingeschraubt. Die Ausnehmung weist ein Ende auf, das durch einen ebenen ringförmigen Sitz definiert ist, der parallel zu dem ebenen Ring positioniert ist, wenn das Verbinder-Innenelement in das Verbinder-Außenele ment eingeführt ist. Der Sitz umschließt eine zweite Bohrung, die in dem Verbinder- Außenelement angeordnet ist.

Die flache ringförmige Dichtungsscheibe ist zwischen dem ebenen Ring und dem ebenen Sitz komprimierbar gelagert, um zwischen dem Innenelement und dem Au ßenelement abzudichten und um eine Fluidverbindung zwischen der ersten und der zweiten Bohrung zu erlauben. Die Dichtungsscheibe ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt und weicher als das Innenelement und das Außenelement. Zum Bei spiel ist herausgefunden worden, daß rostfreier Stahl vom Typ 303 für die gewünsch ten Ergebnisse sorgt.

In einer Ausführungsform ist das Verbinder-Innenelement Teil eines Treibstoff- Druckwandlers für ein Treibstoff-Einspritzsystem und das Verbinder-Außenelement ist eine Öffnung an einem Speicher einer Hochdruck-Treibstoffpumpe.

Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sie einen Aufbau für einen Hochdruck-Fluidverbinder schafft, welcher zuverlässig dicht verschließbar ist. Insbe sondere konzentriert die Geometrie des Verbinders die Kompression der Dichtungs scheibe in vorteilhafter Weise dort, wo die Kompression zum Bewirken einer Dich tung gebraucht wird - rund um die Fluidbohrung. Das wird zuerst in dem Gebiet des ebenen Rings an einer radial inneren Stelle der Scheibe erfüllt. Radial außen von dem Ring bringt die kegelstumpfförmige Oberfläche des Innenelements allmählich weniger Druck auf die Dichtungsscheibe auf. Es ist herausgefunden worden, daß eine Ausfüh rungsform des Verbinders Fluide unter Drücken von mindestens 40.000 psig (etwa 275,8 MPa) ausreichend abdichtet.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß sich die Dich tungsscheibe von einer radial inneren Zone davon weg plastisch verformt, aber dieser Teil außen immer von einer elastischen Zone umgeben ist, was eine nicht kontrollierte Ausstoßung bzw. Verdrängung des Dichtungsscheibenmaterials und eine damit verbundene Abnahme der Belastung verhindert. Die Zone der plastischen Kompression der Scheibe wächst mit verstärktem Vorrücken des Verbinder-Innenelements in die Ausnehmung radial nach außen.

Ein zusätzlicher Vorteil besteht darin, daß der Dichtungsaufbau gemäß der vorliegen den Erfindung leicht zusammengebaut werden kann und wenige Teile erfordert. Es sind Rohrleitungsverbindungen bekannt, die mehrere Bauelemente aufweisen und die Bolzen für das Komprimieren der Dichtung erfordern. Da gemäß einer bevorzug ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung das Innenelement an seinem Au ßendurchmesser mit einem Gewinde versehen ist, erzielt die kegelstumpfförmige In nenelementspitze eine ausreichende axiale Dichtungskompression, ohne die Gewin degänge übermäßig hohen Belastungen auszusetzen.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der detail lierten Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen beschrieben und daraus sowie aus der Zeichnung offensichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine explosionssartige seitliche Schnittansicht eines Verbinders gemäß ei ner Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht eines Verbinder-Innenelements, wie es in Fig. 1 veran schaulicht ist, wobei die Ansicht im großen und ganzen entlang der Linie 2-2 der Fig. 1 genommen wurde; und

Fig. 3-5 vergrößerte ausschnittweise Schnittansichten des Verbinders gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 und 2, die aufeinanderfolgende Zustände ge steigerter Kompression der Dichtungsscheibe veranschaulichen.

Bezugnehmend auf die Figuren, bei denen gleiche Nummern gleiche Teile bezeich nen, zeigt Fig. 1 einen abdichtbaren Verbinderaufbau bzw. einen Dichtungsaufbau in Explosionsdarstellung. In dieser Ausführungsform umfaßt der Verbinderaufbau einen Treibstoff-Drucksensor 10, der durch ein Gewinde in eine Öffnung oder Ausnehmung 12 eingreifen kann, die in einem Verbinder-Außenelement 14 ausgebildet ist. In Fig. 1 ist das Verbinder-Außenelement 14 als eine Wand eines Speichers einer Hochdruck- Treibstoffpumpe eines Dieseltreibstoff-Einspritzsystems veranschaulicht.

Insbesondere weist der Sensor 10 ein Verbinder-Innenelement 16 mit einem generell zylindrischen Körper 18 auf. Der zylindrische Körper 18 weist Außengewindegänge 20 an seinem Außendurchmesser auf (ebenso gezeigt in Fig. 3). Gemäß einer Ausfüh rungsform der Erfindung und wie auch in Fig. 2 veranschaulicht umfaßt der zylindri sche Körper 18 eine geformte Spitze mit einer flachen Oberfläche oder einem ebenen Ring 22 an einem radial innersten Teil. Dieser ebene Ring 22 weist einen Innen durchmesser auf, der eine Öffnung zu einer ersten Längsbohrung 24 definiert, die sich in den Sensor 10 erstreckt. Ein Außendurchmesser des Rings 22 ist mit dem Buchsta ben P in Fig. 1-5 gekennzeichnet. Der Ring 22 ist der sich in der Längsrichtung am weitesten erstreckende Teil des Innenelements 16.

Ebenfalls in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, daß die Spitze bzw. das vordere Ende des zylin drischen Körpers 18 des weiteren einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 26 umfaßt, der sich von dem Außendurchmesser P des ebenen Rings 22 radial nach außen er streckt. In einer Ausführungsform fällt dieser kegelstumpfförmige Abschnitt 26 von dem Ring 22 mit etwa 5-15° und besonders bevorzugt mit etwa 10° ab, die Neigung kann aber innerhalb des Umfangs der Erfindung einige Grade mehr oder weniger da von abweichen.

Bezugnehmend auf Fig. 1 weist das Verbinder-Innenelement 14 einen Halte- oder Stützkörper, z. B. die Speicherwand auf, der die darin geformte Aussparung oder Ausnehmung 12 aufweist. Die Ausnehmung 12 ist ausgebildet, um das Verbinder-In nenelement 16 komplementär aufzunehmen. Gemäß der Erfindung weist die Ausneh mung 12 ein Ende auf, das durch eine flache Oberfläche oder einen ebenen ringför migen Sitz 28 definiert ist. Der Sitz 28 umschließt eine Öffnung zu einer zweiten Boh rung 32, die sich in den Speicher erstreckt. In einer Ausführungsform weist diese zweite Bohrung 32 einen gleichen oder kleineren Durchmesser als die erste Bohrung 24 in dem Sensor 10 auf.

Außerdem ist bei der veranschaulichten Ausführungsform die Ausnehmung 12 auch durch eine zylindrische Wand 30 definiert, die mit Gewindegängen entsprechend bzw. korrespondierend zu den Gewindegängen 20 an dem Verbinder-Innenelement 16 versehen ist.

Der Verbinder umfaßt des weiteren eine Dichtungsscheibe 34, die ringförmig und ge nerell von ebener Gestalt ist. Die Dichtungsscheibe 34 paßt in der Ausnehmung 12 auf den ringförmigen Sitz 28. Die Dichtungsscheibe 34 weist eine zentrale Öffnung auf, die im Durchmesser vorzugsweise nicht größer als die erste Bohrung 24 ist. Ge mäß einer Ausführungsform kann die Öffnung in der Dichtungsscheibe 34 auch einen geringeren Durchmesser als die erste Bohrung 24 aufweisen. Wenn der Verbinder zu sammengesetzt ist, bildet die Öffnung bzw. Durchgangsbohrung in der Dichtungs scheibe 34 einen durchgehenden Kanal zwischen den Bohrungen 24 und 32. Au ßerdem weist die Dichtungsscheibe 34 im nicht komprimierten Zustand vorzugsweise einen Außendurchmesser auf, der nur etwas kleiner als der Durchmesser der Ausneh mung 12 des Verbinder-Außenelements 14 ist. Eine solche Größenabstimmung hilft dabei, die Dichtungsscheibe 34 beim Zusammenbau richtig zu zentrieren.

Das Verbinder-Innenelement 16 wird in die Ausnehmung 12 eingeschraubt, bis die Dichtungsscheibe 34 zwischen dem ebenen Sitz 28 und der Spitze bzw. dem vorde ren Ende des Verbinder-Innenelements 16 komprimiert wird. In der in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform weist der Sensor 10 einen sechskantförmigen Abschnitt 38 auf, der mit dem Verbinder-Innenelement 16 für das Verdrehen mit einem Drehmomentschraubenschlüssel verbunden ist.

Das Verbinder-Innenelement 16 und das Verbinder-Außenelement 14 sind aus härte ren Materialien als die ringförmige Dichtungsscheibe 34 hergestellt. Die ringförmige Dichtungsscheibe ist vorzugsweise aus Metall, und es ist bekannt, daß ein rostfreier Stahl der Serie 300, zum Beispiel rostfreier Stahl vom Typ 303 oder vom Typ 316, die gewünschten Ergebnisse liefert. Das Material und die Härte der Dichtungsscheibe 34 können verschieden sein, abhängig von den Auslegungsdrücken, den Abmessungen, der Anwendung des Verbinders usw. In einer Ausführungsform weist die Dichtungs scheibe 34 eine Rockwellhärte (Skala B) im Bereich von etwa 70-120 auf. Wo rost freier Stahl vom Typ 303 verwendet wird, befindet sich die Rockwellhärte (Skala B) typischerweise im Bereich von etwa 80-100 und vorzugsweise von etwa 85-95. Ein geeignetes Material für die Speicherwand, d. h. für das Außenelement 14, umfaßt rostfreien Stahl oder Legierungsstahl, und ein bevorzugtes Material ist rostfreier Stahl SAE 4340 mit einer Rockwellhärte (Skala C) von etwa 40-46. Das Innenelement 16 kann auch aus rostfreiem Stahl sein, zum Beispiel aus rostfreiem Stahl 15-5, der eine Rockwellhärte (Skala C) von etwa 40-47 aufweist.

Zusammen mit der relativen Härte der Scheibe 34 im Verhältnis zu dem Innenelement 16 und dem Außenelement 14 ist das Oberflächengebiet des ebenen Rings 22 so ge staltet, daß es die Dichtungsscheibe 34 knapp über deren elastische Grenze kompri miert. Das schafft einen Kontaktdruck an beiden Seiten der Dichtungsscheibe 34, um beim Auslegungsgrenzdruck des Mediums ausreichend abzudichten, der bei oder in der Nähe der Treibstoff-Hochdruckeinspritzung 30.000 psig (etwa 206,8 MPa) be tragen kann.

Noch genauer zu Fig. 3-5 übergehend ist die Dichtungsscheibe 34 in aufeinander folgenden Zuständen erhöhter Kompression während der Einführung des Innenele ments 16 in die Ausnehmung 12 gezeigt. Es ist zu beachten, daß Fig. 3-5 nicht not wendigerweise maßstabgetreu sind und in übertrieben dargestellter Form gezeigt sind, um die allgemeine strukturelle Geometrie und die Kompression der Dichtungs scheibe 34 besser zu veranschaulichen. Wenn das Verbinder-Innenelement 16 in die Ausnehmung 12 eingeführt wird, greift das Innenelement 16 an der Dichtungsscheibe 34 zuerst mit dem ebenen Ring 22 an, wie es Fig. 3 veranschaulicht. Demgemäß wird die axiale Kompression der Dichtungsscheibe 34 dort konzentriert, wo die Abdich tung erforderlich ist - in dem Gebiet benachbart zu den Bohrungen 24 und 32, die den unter Druck stehenden Treibstoff (nicht gezeigt) enthalten sollen. Der flache ringförmige Sitz 28 des Verbinder-Außenelements 14 stützt die gegenüberliegende Seite der Dichtungsscheibe 34 zur geeigneten Belastungsverteilung fest ab.

Wenn sich der ebene Ring 22 in die weichere Dichtungsscheibe 34 drückt, vergrö ßert sich das Kontaktgebiet entlang der Oberfläche des kegelstumpfförmigen Ab schnitts 26. Je höher die angewendete Last bzw. einwirkende Kraft ist, um so tiefer ist die Ein- bzw. Durchdringung und um so größer das Kontaktgebiet. Übergehend zu Fig. 4 bewirkt eine fortgesetzte Anwendung eines Drehmoments auf das Innen element 16 eine tiefere Einschiebung in die Ausnehmung 12, wobei die Dichtungs scheibe 34 weiter komprimiert wird. Selbstverständlich unterliegt die Dichtungsscheibe 34 der größten Verformung unter dem ebenen Ring 22, der den sich am tief sten (in die Dichtungsscheibe 34 hinein) erstreckenden Punkt bzw. Bereich des In nenelements 16 darstellt. Entlang der schrägen Fläche des kegelstumpfförmigen Ab schnitts 26 nimmt die Verformung der Scheibe von dem ebenen Ring 22 radial nach außen allmählich ab.

Das Innenelement 16 wird mit einer ausreichenden Kraft eingreifend eingefügt, um eine radial innere Zone des Inneren der Dichtungsscheibe 34 plastisch zu komprimie ren, wobei eine äußere Grenze dieser plastischen Zone als Linie A in Fig. 4 gekenn zeichnet ist, also befindet sich die plastische Zone links von Linie A. Die Zone der plastischen Kompression bzw. Verformung ist radial außerhalb davon von einer Zone der elastischen Kompression rechts von Linie A umgeben. In der Zone der plasti schen Kompression (links von Linie A) befindet sich die Dichtungsscheibe 34 in einer fest abdichtenden Kompression Oberfläche an Oberfläche gegen das Verbinder-In nenelement 16 und den flachen Sitz 28 des Verbinder-Außenelements 14. In der Zone der elastischen Kompression (rechts von Linie A) befindet sich die Dichtungsscheibe 34 in linearer Kompression zwischen wenigstens einem Teil des kegelstumpfförmigen Abschnitts 26 des Innenelements 16 und dem flachen Sitz 28 des Außenelements 14.

Eine weiteres Vorrücken des Verbinder-Innenelements 16 tiefer in die Ausnehmung 12 führt zu einer erhöhten Kompression und Verformung der Dichtungsscheibe 34 auf die oben erwähnte Art. Wie es in Fig. 5 veranschaulicht ist, vergrößert sich die Zone der plastischen Kompression dementsprechend, wobei die äußere Grenze der plastischen Kompression radial nach außen rückt, wie es durch Linie A angezeigt ist.

Indem die Belastung auf die Dichtungsscheibe 34 auf diese Weise konzentriert wird, d. h. in einem innersten radialen Gebiet, wird eine ausreichende Abdichtung der unter Druck stehenden Flüssigkeit verwirklicht und dabei die erforderliche axiale Gesamt belastung auf ein Mindestmaß zurückgeführt. Die Gefahr einer übermäßigen Kom pression der Dichtungsscheibe 34 wird durch die radial äußere Zone der elastischen Kompression vermindert. Eine übermäßige Kompression kann bei einem herkömmli chen Verbinder viel leichter passieren, zum Beispiel dort, wo eine Dichtungsscheibe gleichförmig über ihren Radius bis zu einem Punkt mit einer nicht kontrollierten Ver formbarkeit komprimiert werden kann, was eine Ausstoßung des Dichtungsmaterials und einen Belastungsverlust zur Folge hat. Gemäß der veranschaulichten Ausfüh rungsform der Erfindung kann, da die Dichtungsscheibe 34 von der Bohrung radial nach außen unter verschiedenen Graden der plastischen Verformung komprimierbar ist, bei den meisten Anwendungen eine ausreichende Dichtung erreicht werden, ohne daß beim Zusammenbau eine Präzisionsmomentverdrehung des Innenelements 16 er forderlich ist.

Daher nimmt bei einer richtigen Gestaltung der Geometrie der Spitze des Innenele ments 16, z. B. indem das Gebiet bzw. die Fläche des Rings 22 für das spezielle Dich tungsmaterial bemessen wird, die Gesamtbelastung auf die Scheibe 34 mit der Durch dringung der Spitze des Verbinder-Innenelements 16 beständig zu. Zusätzlich kann der Sensor 10 bis zum richtigen Dichtungsdruck ohne Angst vor einer übermäßigen Verformung der Dichtung leicht verdreht werden.

Eine Ausführungsform der Erfindung kann beispielsweise ein Drehmoment von etwa 60 ft-lbs (etwa 8,3 Nm) erfordern. Das entspricht einer Ausführungsform, bei welcher der Ring 22 beispielsweise einen Innendurchmesser von 6,35 mm und einen Außen durchmesser von 8,35 mm aufweist. Der Außendurchmesser der kegelstumpfförmigen Oberfläche kann zum Beispiel etwa 15,5 mm betragen. Selbstverständlich sind diese Abmessungen, das Gebiet bzw. die Fläche des Rings, die Neigung des kegelstumpf förmigen Abschnitts, die Härte der Scheibe usw. von der speziellen Anwendung des Verbinders, der erforderlichen Größe der Verbinder-Bauelemente, dem Auslegungs druck oder anderen Faktoren abhängig.

Es sollte eingesehen werden, daß verschiedene Veränderungen und Abänderungen der bevorzugten Ausführungsformen dem Fachmann klar ersichtlich sein werden. Zum Beispiel ist der Aufbau des beanspruchten Verbinders in bezug auf einen Treib stoff-Drucksensor beschrieben, sie kann aber ebenso für jedes Umfeld angepaßt wer den, das eine abgedichtete Fluidverbindung erfordert, wie zum Beispiel für das Ver binden von Rohrleitungsabschnitten miteinander. Die vorliegende Erfindung kann auch in Vakuumsystemen verwendet werden, ebenso wie in Drucksystemen. Solche ersichtlichen Veränderungen und Abänderungen können gemacht werden, ohne daß vom Geist und vom Umfang der vorliegenden Erfindung abgegangen wird und ohne daß ihre begleitenden Vorteile verringert werden. Daher sind die beigefügten An sprüche dazu bestimmt, solche Veränderungen und Abänderungen abzudecken.

Claims

1. Verbindungsanordnung zur fluiddichten Verbindung, wobei die Verbindungsan ordnung ein Verbinderelement (16) und ein weiteres, mit dem Verbinderelement (16) fluiddicht verbindbares Element (14) aufweist, die Bohrungen (24, 32) ent halten und derart miteinander verbindbar sind, daß eine zumindest im wesentli chen ebene, ringförmige Dichtungsscheibe (34) zwischen zwei gegenüberliegen den Oberflächen der Elemente (14, 16) zusammendrückbar ist, um eine zumin dest im wesentlichen fluiddichte Verbindung zwischen den Bohrungen (24, 32) zu schaffen, wobei die Oberfläche des weiteren Elements (14) einen ebenen ring förmigen Sitz (28) für die Dichtungsscheibe (34) bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen Enden der Bohrungen (24, 32) umgeben und daß die Ober fläche des Verbinderelements (16) eine innere ebene Ringfläche (22) mit einem äußeren Durchmesser, der geringer als derjenige der Dichtungsscheibe (34) ist, und das Verbinderlement (16) einen sich an die Ringfläche (22) anschließenden, zumindest im wesentlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt (26) aufweist, der derart geneigt ist, daß sich das Verbinderelement (16) zur Ringfläche (22) hin verjüngt, so daß die Dichtungsscheibe (34) zwischen dem ebenen ringförmigen Sitz (28) einerseits und der Ringfläche (22) und zumindest einem Teil des kegel stumpfförmigen Abschnitts (26) andererseits zusammendrückbar ist.

2. Verbindungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbinderelement (16) als inneres Element (16) mit einem Außengewinde (20) ausgebildet ist und daß das weitere Element (14) als äußeres Verbinderelement (14) mit einer Ausnehmung (12) zur Aufnahme des inneren Verbinderelements (16) in komplementärem Gewindeeingriff ausgebildet ist, wobei ein Ende der Ausnehmung (12) durch den ebenen ringförmigen Sitz (28) definiert ist, der par allel zu der ebenen Ringfläche (22) verläuft, wenn das innere Verbinderelement (16) eingeführt ist, wobei der Sitz (28) ein Ende der zweiten, in dem äußeren Verbinderelement (14) angeordneten Bohrung (32) umgibt.

3. Verbindungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) einen Außendurchmesser aufweist, der etwas kleiner als ein Durchmesser der Ausnehmung (12) des äußeren Verbinderelements (14) ist.

4. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) aus einem weicheren Material als die Elemente (14, 16) hergestellt ist, wobei die Dichtungsscheibe (34) eine Rockwellhärte (Skala B) von etwa 70-120 aufweist.

5. Verbindungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) aus rostfreiem Stahl mit einer Rock wellhärte (Skala B) von etwa 80-100, insbesondere 85-95, hergestellt ist.

6. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) einen Innendurchmesser aufweist, der nicht größer als ein Durchmesser der ersten Bohrung (24) ist.

7. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) im zusammengedrückten Zustand eine radial innere Zone plastischer Kompression aufweist, die radial außen von einer Zone allmählich abnehmender elastischer Kompression umgeben ist.

8. Verbindungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein ver stärktes bzw. weiteres Einführen des inneren Verbinderelements (16) in die Aus nehmung (12) gegen die Dichtungsscheibe (34) eine Erweiterung der Zone pla stischer Kompression der Dichtungsscheibe (34) radial nach außen hin bewirkt.

9. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ausnehmung (12) einen ebenen Boden aufweist, in dem die zweite Bohrung (32) mittig ausgebildet ist.

10. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß das innere Verbinderelement (16) Teil eines Treibstoff-Druck sensors (10) ist.

11. Verbindungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das äu ßere Verbinderelement (14) eine Wand eines Treibstoff-Pumpenspeichers dar stellt, wobei die Bohrungen (24, 32) eine Verbindung von unter Druck stehen dem Treibstoff von dem Speicher zu dem Drucksensor (10) bilden.

12. Verbindungsanordnung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, daß der kegelstumpfförmige Abschnitt (26) linear schräg verlau fend ausgebildet und/oder bezüglich der Ebene der Ringfläche (22) um etwa 5° bis 15° geneigt ist.

13. Treibstoff-Drucksensor (10) mit einem Verbinderelement (16) für eine Verbin dungsanordnung zur fluiddichten Verbindung mit einem weiteren Element (14), wobei das Verbinderelement (16) aufweist:
einen im wesentlichen zylindrischen Körper (18) mit einer längs darin angeord neten Bohrung (24) und einer zugeordneten axial wirkenden Anpreßeinrichtung; und
eine ebene Ringfläche (22);
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ringfläche (22) an einem vorderen Ende des Körpers (18) ausgebil det ist und ein Ende der Bohrung (24) benachbart umschließt und daß das Verb inderelement (16) einen sich an die Ringfläche (22) außen anschließenden, zu mindest im wesentlichen kegelstumpfförmigen Abschnitt (26) aufweist, der sich zum vorderen Ende des Körpers (18) und zur Ringfläche (22) hin verjüngt, so daß die Ringfläche (22) und zumindest ein Teil des kegelstumpfförmigen Ab schnitts (26) an eine zugeordnete, zumindest im wesentlichen ebene, ringförmige Dichtungsscheibe (34) zur fluiddichten Abdichtung anpreßbar sind.

14. Treibstoff-Drucksensor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die An preßeinrichtung als Außengewinde (20) an einem äußeren Durchmesser des Körpers (18) ausgebildet ist, so daß das Verbinderelement (16) ein inneres Ver binderelement bildet.

15. Treibstoff-Drucksensor nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest im wesentlichen kegelstumpfförmige Abschnitt (26) bezüglich der Ebene der Ringfläche (22) um etwa 5° bis 15° geneigt ist.

16. Treibstoff-Drucksensor nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekenn zeichnet, daß die Dichtungsscheibe (34) im zusammengedrückten Zustand eine radial innere Zone plastischer Kompression aufweist, die radial nach außen von einer Zone allmählich abnehmender elastischer Kompression umgeben ist.