DE3603328A1 - Druckleitungsverbindung zwischen einer druckleitung und einem anschlussstutzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Druckleitungsverbindung zwischen einer Druckleitung und einem Anschlußstutzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Verbindung ist aus dem Ausrüstungskatalog "Düsen und Düsenhalter", 1978 der Robert Bosch GmbH be­ kannt. Zwischen der rückwärtigen Seite des Anschlußnippels und dem Boden der Überwurfmutter ist eine lose Dicht­ scheibe angeordnet, die beim Zusammenfügen der Druck­ leitungsverbindung eine Abdichtung zwischen dem Anschluß­ nippel und der Druckleitung sowie der Überwurfmutter sicherstellen soll.

Durch die Druckstöße im Leitungssystem - insbesondere in einem Einspritzleitungssystem - wirken auf die Stirnfläche des Dichtkegels hohe axiale Druckkräfte, die zu einer elastischen Längung der Überwurfmutter führen, wodurch die Dichtscheibe kurzzeitig entlastet wird.

Aufgrund der bei Brennkraftmaschinen - insbesondere Dieselbrennkraftmaschinen - auftretenden erheblichen Schwingungen besteht die Gefahr, daß die entlastete Dicht­ scheibe Relativbewegungen zum Anschlußnippel ausführen kann, die zu Undichtigkeiten der Druckleitungsverbindung führen können. Dieser Nachteil wird verstärkt durch die durch Resonanz verstärkten Schwingungen der Druck­ leitungen. Andererseits ermöglicht die bekannte Druck­ leitungsverbindung einen engen Biegeradius kurz nach dem Anschlußnippel.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druck­ leitungsverbindung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß bei hoher Dichtsicherheit ein unkontrolliertes Schwingen der Dichtscheibe weitgehend unterbunden wird, wobei unmittelbar nach der Druck­ leitungsverbindung ein enger Biegeradius der Druckleitung möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird nach den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die im radial äußeren Bereich der Ringfläche angeordnete formschlüssige und kraftschlüssige Verbindung gewähr­ leistet einen festen Sitz der Dichtscheibe, die unkontrol­ lierte Schwingungen unterbindet, womit die Ursache auf­ tretender Undichtigkeiten und eventueller Geräuschan­ regungen beseitigt ist. Es hat sich herausgestellt, daß die kraft- und formschlüssige Verbindung vorteilhaft im Bereich der äußeren 2/3-Breite der Ringfläche des An­ schlußnippels anzuordnen ist, wobei eine vorzugsweise An­ ordnung auf der halben Breite der Ringfläche vorzusehen ist. Eine derartige Anordnung gewährleistet bei geringer zusätzlicher Belastung der einzelnen Teile der Druck­ leitungsverbindung einen festen Sitz der Dichtscheibe. Eine Anordnung im radial äußeren Bereich ermöglicht ferner eine große Kontaktfläche der kraft- und formschlüssigen Verbindung.

Zur Erzielung eines ausreichenden Kraftschlusses ist die formschlüssige Verbindung aus einer Erhebung am Anschluß­ nippel gebildet, der eine entsprechende Vertiefung in der Dichtscheibe zugeordnet ist. Dabei kann die Dichtscheibe zusammen mit dem Anschlußnippel in einem Arbeitsvorgang verpreßt werden. Wird die Dichtscheibe erst beim Zusammen­ schrauben auf die Erhebung aufgepreßt, weist die Ver­ tiefung dabei ein etwas geringeres Volumen als die Er­ hebung auf, so daß sich beim Zusammenfügen der Druck­ leitungsverbindung die Erhebung unter Quetschung eines der beiden Materialien, vorzugsweise des Materials der Dichtscheibe eindrückt. Ein sicherer Kraftschluß ist so gewährleistet.

Es kann zweckmäßig sein, die Erhebung an der Dichtscheibe und die Vertiefung im Anschlußnippel vorzusehen. Die An­ ordnung der Erhebung auf dem Anschlußnippel stellt sicher, daß der Anschlußnippel selbst frei von Kerbspannungen bleibt, die zu Dauer- oder Ermüdungsbrüchen im Bereich des Anschlußnippels führen können.

Im Rahmen der Erfindung ist es ausreichend, auf der Ring­ fläche der Seite des Anschlußnippels mindestens einen Dorn anzuordnen, der sich beim Zusammenfügen der Druckleitungs­ verbindung in die Dichtscheibe einpreßt. Bei dieser Aus­ führung kann eine Vertiefung in der Dichtscheibe entfallen.

Vorzugsweise ist jedoch die Erhebung als Ringwulst ausge­ bildet, die in eine entsprechende Umlaufrille in der Dichtscheibe eingreift. Ein derartiger Ringwulst im äußeren Bereich der Ringfläche der Seite des Anschluß­ nippels gewährleistet eine maximale Kontaktfläche der form- und kraftschlüssigen Verbindung.

Hierdurch wird auch bei Entlastung der Dichtscheibe eine verschiebungsfreie, feste Verbindung der Dichtscheibe mit dem Anschlußnippel erhalten, so daß Relativbewegungen vermieden sind. Auch bei hoher Druckbelastung - wie sie im Einspritzsystem bei Dieselbrennkraftmaschinen angestrebt werden (über 1000 bar) - ist eine sichere Abdichtung ge­ währleistet. Ferner ist so eine mögliche Geräuschanregung durch sich bewegende Dichtscheiben unterbunden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Druckleitungsverbindung ist der Dichtkegel parabelförmig ausgebildet, wobei sich der Parabelast radial nach außen in die Richtung auf die Überwurfmutter erstreckt. Mit einer derartigen Ausführung des Dichtkegels wird ein etwa linienartiger Kontakt mit dem Innenkonus erzielt, wodurch unabhängig von Herstel­ lungstoleranzen eine sichere Abdichtung zwischen dem Dichtkegel und dem Innenkonus des Anschlußstutzens gewähr­ leistet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den wei­ teren Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung maßstabsgerecht dargestellten Aus­ führungsbeispiels.

Die Druckleitungsverbindung zwischen einer Druckleitung 1 und einem Anschlußstutzen 2 wird bei Einspritzvorrich­ tungen an Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselbrenn­ kraftmaschinen, verwendet. Der Anschlußstutzen 2 ist dabei der Einspritzpumpe oder dem Einspritzventil zugeordnet, während die Druckleitung 1 die Einspritzleitung bildet.

An dem freien Ende der Druckleitung 1 ist ein Anschluß­ nippel 3 angestaucht, der im wesentlichen als Dichtkegel 4 ausgebildet ist. Die dem Dichtkegel 4 abgewandte Seite 6 - die dem Boden 9 einer Überwurfmutter 7 zugewandt ist - weist eine Erhebung 20 in ihrer Ringfläche auf, die in eine Vertiefung 21 einer anliegenden Dichtscheibe 8 ein­ greift. Die Dichtscheibe 8 ist zwischen der Seite 6 und dem Boden 9 der Überwurfmutter 7 angeordnet. Die Ein­ spritzleitung 1 greift mit radialem Spiel durch die Innen­ bohrung im Boden 9 der Überwurfmutter 7 hindurch, während die Überwurfmutter 7 mit einem Innengewinde 10 auf einem Außengewinde 11 des Anschlußstutzens 2 aufgeschraubt ist. Die Überwurfmutter 7 preßt den Anschlußnippel 3 axial mit hoher Kraft in einen zentral angeordneten Innenkonus 5 des Anschlußstutzens 2. Der Innenkonus 5 hat gemäß DIN-Norm einen Öffnungswinkel von 60+1°. Die Mantelfläche 12 des Dichtkegels 4 verläuft in etwa parabelförmig. Der Bereich des Nullpunktes der Parabel liegt etwa auf der vorderen Stirnfläche 4 a des Dichtkegels 4 und erstreckt sich mit ihrem radial nach außen gerichteten Parabelast 12 a in Richtung auf die Überwurfmutter 7. Die parabelförmig aus­ gebildete Dichtkegelmantelfläche liegt dabei etwa linien­ förmig auf einer umlaufenden Linie 12 b am Innenkonus 5 an und stellt - unabhängig von Fertigungstoleranzen - schon bei geringer Anpreßkraft eine sichere Abdichtung her.

Die zwischen dem Boden 9 der Überwurfmutter 7 und der dem Boden 9 zugewandten Ringfläche der Seite 6 des Anschluß­ nippels 3 eingeklemmente Dichtscheibe 8 ist aufgrund einer form- und kraftschlüssigen Verbindung 13 verschiebungs­ frei mit dem Anschlußnippel 3 verbunden.

Die formschlüssige Verbindung 13 besteht vorteilhaft aus einer Erhebung 20 der Seite 6 und einer entsprechend aus­ gebildeten Vertiefung 21 in der Dichtscheibe 8. Durch diese Ausbildung wird der Anschlußnippel 3 bzw. der Dicht­ kegel 4 frei von Kerbspannungen und ähnlichen Kräften ge­ halten, die zu einem Dauer- oder Ermüdungsbruch im Be­ reich des Anschlußnippels 3 führen können.

Vorteilhaft weist die Vertiefung 21 ein etwas geringeres Volumen auf als die Erhebung 20, wodurch sich eine Quetschung mindestens einer der Teile der Verbindung beim Zusammenschrauben der Druckleitungsverbindung ergibt, was einen hohen Kraftschluß im Bereich der Verbindung 13 ge­ währleistet und vorteilhaft eine Verdrehsicherung der Dichtscheibe 8 in Umfangsrichtung des Anschlußnippels 3 bewirkt.

Für eine Verdrehsicherung der Dichtscheibe 8 kann es vor­ teilhaft sein, eine oder mehrere über die Ringfläche der Seite 6 verteilte Verbindungen 13 vorzusehen, die in Um­ fangsrichtung der Seite 6 voneinander getrennt sind. Durch die Ausbildung der Verbindung als umlaufende Verbindung - die Erhebung 20 ist als Ringwulst und die Vertiefung 21 als umlaufende Rille ausgebildet - ist eine einfache Her­ stellung erzielt.

Im Rahmen der Erfindung kann es ausreichend sein, die Er­ hebung 20 auf der Ringfläche der Seite 6 aus mindestens einem Dorn vorzusehen, der sich beim Zusammenfügen der Druckleitungsverbindung in die Dichtscheibe 8 einpreßt.

Bei einer derartigen Ausführung kann das Ausformen einer Vertiefung 21 in der Dichtscheibe 8 entfallen. Der Dorn besteht dabei aus einem härteren Material als die Dicht­ scheibe 8.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist in der aus härterem Material als die Druckleitung 1 bestehenden Dichtscheibe 8 eine Vertiefung 21, vorzugsweise eine um­ laufende Rille vorgesehen. Die Dichtscheibe 8 wird in das Preßwerkzeug zum Anstauchen des Anschlußnippels 3 ein­ gelegt, so daß sich beim Anstauchvorgang das weichere Material der Druckleitung 1 (Anschlußnippel 3) in die Ver­ tiefung 20 der Dichtscheibe 8 einpreßt und eine form­ sowie kraftschlüssige Verbindung sicherstellt.

Wie im Ausführungsbeispiel gezeigt, ist die Verbindung 13 in dem Bereich der äußeren 2/3-Breite der Ringfläche der Seite 6 angeordnet. Vorzugsweise ist die Anordnung der Verbindung 13 auf der halben Breite der Ringfläche der Seite 6 vorgesehen. Die Breite der Ringfläche der Seite 6 ist die Differenz ihrer Radien.

Der Innendurchmesser der Dichtscheibe 8 ist so gewählt, daß sie bei montierter Druckleitungsverbindung mit ihrem Innenumfang an der Druckleitung 1 anliegt. Der Außenumfang der Dichtscheibe 8 ist geringfügig größer als der Außen­ durchmesser der Seite 6 vorgesehen.

Claims (10)

1. Druckleitungsverbindung zwischen einer Druckleitung (1) und einem Anschlußstutzen (2), mit einem am Ende der Druckleitung (1) vorgesehenen Anschlußnippel (3), der mit einem Dichtkegel (4) in den Innenkonus (5) des Anschluß­ stutzens (2) eingreift und zwischen dessen dem Dichtkegel (4) abgewandter Seite (6) und einer Überwurfmutter (7) eine Dichtscheibe (8) angeordnet ist, wobei die Überwurf­ mutter (7) den Anschlußnippel (3) axial in den Innenkonus (5) preßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (8) und die dem Dichtkegel (4) abgewandte Seite (6) des Anschluß­ nippels (3) in einem radial äußeren Bereich ihrer Ring­ fläche über eine formschlüssige Verbindung (13) kraft­ schlüssig ineinandergreifen.

2. Druckleitungsverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich die äußere 2/3-Breite der Ringfläche der Seite (6) ist.

3. Druckleitungsverbindung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung (18) auf der halben Breite der Ringfläche der Seite (6) angeordnet ist.

4. Druckleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung (13) aus einer Erhebung (20) des einen Teils und einer zu­ geordneten Vertiefung (21) im anderen Teil besteht.

5. Druckleitungsverbindung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vertiefung (21) ein etwas geringeres Volumen als die Erhebung (20) aufweist.

6. Druckleitungsverbindung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (20) am Anschluß­ nippel (3) und die Vertiefung (21) in der Dichtscheibe (8) vorgesehen ist.

7. Druckleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebung (20) als Ring­ wulst und die Vertiefung (21) als umlaufende Rille ausge­ bildet ist.

8. Druckleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die kraftschlüssige Verbindung (13) aus mindestens einem auf der Ringfläche der Seite (6) angeordneten Dorn härteren Materials besteht, der sich beim Zusammenfügen der Druckleitungsverbindung in die weichere Dichtscheibe (8) einpreßt.

9. Druckleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtscheibe (8) über ihren Innenumfang an der Druckleitung (1) anliegt.

10. Druckleitungsverbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkegel (4) eine par­ abelförmige Mantelfläche aufweist, wobei der Parabelast (12 a) radial nach außen auf die Überwurfmutter (7) zuläuft.