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EP1153216B1 - Anschlussstutzen und gehäuse für ein kraftstoffeinspritzsystem - Google Patents

Anschlussstutzen und gehäuse für ein kraftstoffeinspritzsystem Download PDF

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Publication number
EP1153216B1
EP1153216B1 EP00993331A EP00993331A EP1153216B1 EP 1153216 B1 EP1153216 B1 EP 1153216B1 EP 00993331 A EP00993331 A EP 00993331A EP 00993331 A EP00993331 A EP 00993331A EP 1153216 B1 EP1153216 B1 EP 1153216B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
housing
sealing
sealing element
housing according
connection piece
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP00993331A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1153216A1 (de
Inventor
Steffen Jung
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1153216A1 publication Critical patent/EP1153216A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1153216B1 publication Critical patent/EP1153216B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/004—Joints; Sealings
    • F02M55/005—Joints; Sealings for high pressure conduits, e.g. connected to pump outlet or to injector inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M55/00—Fuel-injection apparatus characterised by their fuel conduits or their venting means; Arrangements of conduits between fuel tank and pump F02M37/00
    • F02M55/02—Conduits between injection pumps and injectors, e.g. conduits between pump and common-rail or conduits between common-rail and injectors
    • F02M55/025—Common rails

Definitions

  • the invention relates a housing, in particular a high-pressure fuel storage, after the generic term of Claim 1.
  • Such housings are e.g. from the Druckschraften DE 197 29 392 A1 and US 5,775,302 A known.
  • the different assemblies of a Fuel injection system such as high-pressure fuel pump, High-pressure fuel storage and injectors, are usually by hydraulic high pressure lines connected with each other.
  • the sealing of this connection often with the help of a hydraulic Line pushed clamping nut, which with a with the Housing of the corresponding module liquid-tight screwed connection piece is screwed.
  • the high-pressure fuel storage has a plurality of such Connecting piece on, for example, the Fuel supply and the fuel drain in and out of the Enable high-pressure fuel storage.
  • weld is two Has functions. First, it provides a liquid-tight Connection between the housing and the connecting piece and second, it transfers the between spigot and Housing acting forces. Especially in modern day Fuel injection systems result from the high swelling operating pressures high swelling tensile stresses in the weld.
  • the present invention is based on the object a case and a with to provide this connected connecting piece, which the high pressure area of the housing and the Sealing piece securely seals against the environment and in which the high pressure area reliably against Particles that form when connecting both components can, is protected.
  • An embodiment of the invention provides that the first Sealing surface is designed as a biting edge, so that the Surface pressure and thus the tightness of the connection a lot is high. There is also a sealing edge and the associated level counter surface inexpensive to produce.
  • the connecting piece in another variant of the connecting piece is provided that the first sealing surface frustoconical, or double frustoconical, so that the first Sealing surface robust against mechanical damage is and is easy to produce.
  • the first Sealing surface the shape of a circle, respectively, have the first Sealing surfaces the shape of a circular ring surface, so that the Production and subsequent measurement of the Connection socket are simplified.
  • At least one second Sealing surface is present, and that the second sealing surface cooperates with a sealing surface of a high-pressure line, so that also the transition between connecting pieces and High pressure line is securely sealed.
  • the Sealing element on a plurality of connecting holes, the at least in the region of a second end of the sealing element hydraulically connected, so that from the Housing flowing fuel in a high-pressure line can be dissipated and vice versa.
  • the Connecting hole (9) or the connecting holes (9) at least one of its ends on a recesses to the To reduce flow resistance.
  • connection piece at its second end means for connecting the High pressure line and the connection piece, in particular an external thread or an internal thread, having, so that the connection is solvable.
  • the sealing element with bolted to the spigot, leaving a functional Separation of the connection of the connecting piece with the Housing on the one hand and the high pressure line on the other given is.
  • a Housing in particular a high-pressure fuel storage for a fuel injection system for internal combustion engines, with one, having a through hole, with the housing connected connecting piece, wherein in the Through hole a sealing element according to one of preceding claims is arranged, which the Leakage of fuel into the environment prevented.
  • the area bounded by the first sealing surface is thereby smaller than, for example, that of the weld another connection of housing and connecting piece enclosed area. This leads to that from the Operating pressure of the fuel injection system resulting and on the connection of connecting piece and housing acting pressure forces are reduced. This is in advantageous in two respects. Because the area is square depends on the diameter, the compressive forces are reduced disproportionately. In addition, the amplitude of the swelling strain of the compound of Connection piece and housing from, so the fatigue strength the connection is additionally increased. Furthermore, the High-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the holes are changed. Finally is it by separating the functions "hold” and "densities" almost impossible, the sealing surface when connecting Damage to connecting piece and housing.
  • An embodiment of the invention provides that the sealing element at a first end a first Has sealing surface, with a correspondingly shaped Counter surface of the housing (2) cooperates, and that the first sealing surface the outlet openings of the holes in the base encloses or that the outlet openings the holes within the from the first sealing surfaces lie. This causes that from the operating pressure Fuel injection system resulting and on Connection of connecting pieces and housing pressure forces be reduced because of the effective hydraulic power is reduced.
  • the counter surface of the housing a Recess with a flat base, so that the Recess can be kept flat and the notch effect is low.
  • Another variant provides that the opposite surface of the Housing a conical recess or a frusto-conical recess, so that a Self-reinforcement of the surface pressure between the first Sealing surface and counter surface occurs.
  • the counter surface the housing has a substantially trapezoidal annular groove, so that the operating pressure only a further reduced area acted in the form of a ring surface and thus the resulting from the operating pressure and on the connection Force acting on the connecting piece and the housing continues reduced.
  • This housing has the advantages of the known Welded constructions, such as simple and cost-effective production, on, without their disadvantages too to have.
  • Fig. 1 is a first embodiment of a inventive connecting piece 1 shown.
  • the Connecting piece 1 is connected to the wall of a housing. 2 welded.
  • the weld 3 is circumferential and can through be made a variety of welding processes.
  • the Connecting piece 1 has the task of a hydraulic Connection between the interior 4 of the housing 2 and a To produce high pressure line 5.
  • the Housing 2 a plurality of holes 6.
  • An advantage of this Design is that - same hydraulic Diameter provided - by a plurality Smaller holes caused voltage peaks in the housing 2 smaller than a single hole 6 large Diameter are. This increases pressure resistance and Lifetime of high-pressure fuel storage.
  • the high-pressure fuel storage to various Operating conditions while optimizing the Manufacturing costs are adjusted by number and Diameter of the connection holes are changed.
  • a sealing element 8 is arranged, which is a connecting bore 9 has.
  • the sealing element 8 has at its first end 10 a biting edge 11, which together with the base 12 of a recess 13 of the housing 2 prevent the in the holes 6 and the connecting hole 9 under high Pressurized fuel, not shown in the Environment.
  • connection pieces 1 and High-pressure line 5 By screwing connection pieces 1 and High-pressure line 5 by means of a clamping nut 14 both the biting edge 11 with the base 12 as well the high pressure line 5 with a second sealing surface 15 at a second end of the sealing element 8 clamped and sealed.
  • the seal of Sealing element 8 and base 12 and of sealing element. 8 and high pressure line 5 also be done in other ways.
  • the compressive forces of the fuel are proportional to that of the B Schokante 11 enclosed area. Because this area smaller than that enclosed by the weld 3 Area, results in a significant reduction in the the pressure forces of the fuel caused tensile stresses welded in the weld 3 opposite Connecting piece according to the prior art. In the latter the fuel fills the entire of the weld 3 enclosed area, or the entire associated cavity out. In addition, the pressure forces cause welded connection piece according to the prior art Notch effects in the weld 3. These are omitted in the Use of a connecting piece 1 according to the invention Sealing element 8.
  • Figs. 2a and 2b a second embodiment of the inventive connecting piece 1 shown.
  • the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • connection bore has one end Recess on.
  • FIG. 2 b shows a section through that of the biting edge 11 and the base 12 formed plane. In this Representation can be seen that the outlet openings 18 the holes 6 within the of the biting edge 11th enclosed area lie.
  • Figs. 3a and 3b is a third embodiment of inventive connecting piece 1 shown.
  • the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • Fig. 3b shows a plan view of a recess 13 according to Fig. 3a.
  • Fig. 3b shows a plan view of a recess 13 according to Fig. 3a.
  • FIGS. 4a and 4b show a fourth embodiment of the invention inventive connecting piece 1.
  • the used Reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the Similarities between these embodiments is on referenced above.
  • the first end 10 of the sealing element 8 has two concentrically arranged Bschreibkanten 11, which with the Base 12 of the recess 13 the exit of Prevent fuel into the environment.
  • Fig. 4b shows a plan view of the biting edges 11 and the base 12 of the recess 13 formed Surface according to Fig. 4a.
  • Fig. 4b shows a plan view of the biting edges 11 and the base 12 of the recess 13 formed Surface according to Fig. 4a.
  • inventive connecting piece 1 correspond to the used reference numerals correspond to those in Fig. 1. Regarding the similarities between these Embodiments be on the above statements directed.
  • the first end 10 of the sealing element 8 is frustoconical trained and acts with a correspondingly designed Recess 13 so together that the seal of the Holes 6 and the connection hole 9 against the environment he follows.
  • the sealing element 8 is provided with an internal thread 17 screwed the connection piece 1. Despite the simple Structure of this embodiment will be a clear Reduction of tensile stresses in the weld 3 achieved.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Gehäuse sind Z.B. aus den Druckschraften DE 197 29 392 A1 und US 5 775 302 A bekannt.
Die verschiedenen Baugruppen eines Kraftstoffeinspritzsystems, wie Kraftstoffhochdruckpumpe, Kraftstoffhochdruckspeicher und Einspritzdüsen, werden üblicherweise durch hydraulische Hochdruckleitungen miteinander verbunden. Die Abdichtung dieser Verbindung erfolgt oftmals mit Hilfe einer über die hydraulische Leitung geschobenen Spannmutter, welche mit einem mit dem Gehäuse der entsprechenden Baugruppe flüssigkeitsdicht verbundenen Anschlussstutzen verschraubt ist. Insbesondere der Kraftstoffhochdruckspeicher weist eine Vielzahl solcher Anschlussstutzen auf, die beispielsweise die Kraftstoffzufuhr und den Kraftstoffabfluss in und aus dem Kraftstoffhochdruckspeicher ermöglichen.
Bekannt sind Anschlussstutzen, die an das Gehäuse angeschweißt werden. Nachteilig an den bekannten Schweißkonstruktionen ist, dass die Schweißnaht zwei Funktionen hat. Erstens stellt sie eine flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen her und zweitens überträgt sie die zwischen Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Kräfte. Vor allem bei modernen Kraftstoffeinspritzsystemen resultieren aus den hohen schwellenden Betriebsdrücken hohe schwellende Zugspannungen in der Schweißnaht.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Schweißkonstruktionen ist, dass beim Schweißvorgang Spritzer oder Schweißaufwürfe in den Hochdruckbereich der Leitung oder des Gehäuses gelangen können, was Funktionsstörungen des Kraftstoffeinspritzsystems zur Folge haben kann.
Die hydraulische Verbindung des Gehäuseinneren mit dem Anschlussstutzen erfolgt nach dem Stand der Technik durch eine Bohrung. Am Übergang dieser Bohrung zum Gehäuseinneren treten in Folge des Drucks der Flüssigkeit im Gehäuse hohe mechanische Spannungen auf. Zur Verringerung dieser mechanischen Spannungen wird bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse vorgeschlagen, mehrere kleinere Bohrungen anstelle einer großen Bohrung anzubringen. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass sich - gleichen hydraulischen Durchmesser vorausgesetzt - die durch eine Mehrzahl kleinerer Bohrungen verursachten Spannungspitzen im Gehäuse geringer als bei einer einzigen Bohrung großen Durchmessers sind. Damit erhöhen sich Druckfestigkeit und Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Gehäuse und einen mit diesem verbundenen Anschlussstutzen bereitzustellen, welches den Hochdruckbereich des Gehäuses und des Anschlussstutzens sicher gegen die Umgebung abdichtet und bei welchem der Hochdruckbereich zuverlässig gegen Partikel, die beim Verbinden beider Bauteile entstehen können, geschützt ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gehäuse nach Anspruch 1.
Vorteile der Erfindung
Bei dem erfindungsgemäßen Gehäuse ist in der Durchgangsbohrung des Anschlussstutzens ein Dichtelement vorgesehen. Durch diese räumliche Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" des Anschlussstutzens können sowohl die Dichtfläche als auch die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse optimal gestaltet werden.
Außerdem verhindert die Trennung von Dichtfläche und Verbindung, dass beim Verbinden anfallende Schweissspritzer oder Späne in den Hochdruckbereich von Anschlussstutzen, Gehäuse oder Hochdruck-Leitung gelangen können.
Da die von der Dichtfläche des Dichtelements umschlossene Fläche kleiner als die Querschnittsfläche des Anschlussstutzens ist, verringern sich die aus den hydraulischen Kräften der Flüssigkeit oder des Kraftstoffs in dem Gehäuse verursachten Zugspannungen im Bereich des Übergangs zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen. Dadurch erhöht sich der zulässige.Betriebsdruck, bzw. die Betriebssicherheit.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die erste Dichtfläche als Beisskante ausgeführt ist, so dass die Flächenpressung und damit die Dichtheit der Verbindung sehr hoch ist. Außerdem ist eine Dichtkante und die zugehörige ebene Gegenfläche kostengünstig herstellbar.
In Ergänzung der Erfindung besteht die erste Dichtfläche aus mehreren im Wesentlichen konzentrisch zueinander angeordneten Beisskanten, so dass neben zuvor genannten Vorteilen eine weitere Verringerung der Zugspannungen im Bereich des Übergangs zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen errreicht wird.
Bei einer anderen Variante des Anschlussstutzens ist vorgesehen, dass die erste Dichtfläche kegelstumpfförmig, bzw. doppelt kegelstumpfförmig ist, so dass die erste Dichtfläche robust gegenüber mechanischen Beschädigungen ist und einfach herstellbar ist.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat die erste Dichtfläche die Form eines Kreises, bzw. haben die ersten Dichtflächen die Form einer Kreisringfläche, so dass die Herstellung und das anschließende Vermessen des Anschlusssstutzens vereinfacht werden.
In Ergänzung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem zweiten Ende des Dichtelements mindestens eine zweite Dichtfläche vorhanden ist, und dass die zweite Dichtfläche mit einer Dichtfläche einer Hochdruckleitung zusammenwirkt, so dass auch der Übergang zwischen Anschlussstutzen und Hochdruckleitung sicher abgedichtet wird.
Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung weist das Dichtelement mehrere Verbindungsbohrungen auf, die mindestens im Bereich eines zweiten Endes des Dichtelements hydraulisch in Verbindung stehen, so dass der aus dem Gehäuse strömende Kraftstoff in einer Hochdruckleitung abgeführt werden kann und vice versa.
Bei einer anderen Ausgestaltung weist die Verbindungsbohrung (9) oder die Verbindungsbohrungen (9) an mindestens einem ihrer Enden eine Ausnehmungen auf, um den Strömungswiderstand zu verringern.
Eine weitere Variante sieht vor, dass der Anschlussstutzen an seinem zweiten Ende Mittel zum Verbinden der Hochdruckleitung und des Anschlussstutzens, insbesondere ein Außengewinde oder ein Innengewinde, aufweist, so dass die Verbindung lösbar ist.
Bei einer anderen Ausgestaltung ist das Dichtelement mit dem Anschlussstutzen verschraubt, so dass eine funktionale Trennung der Verbindung des Anschlussstutzens mit dem Gehäuse einerseits und der Hochdruckleitung andererseits gegeben ist.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch gelöst durch ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen, mit einem, eine Durchgangsbohrung aufweisenden, mit dem Gehäuse verbundenen Anschlussstutzen, wobei in der Durchgangsbohrung ein Dichtelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche angeordnet ist, welches den Austritt von Kraftstoff in die Umgebung verhindert.
Durch die räumliche Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" können diese konstruktiv und fertigungstechnisch jeweils optimal ausgestaltet werden. Außerdem entfällt - im Gegensatz zum Stand der Technik, bei dem eine Schweißnaht auch die Abdichtung gegenüber der Umgebung übernimmt - die Kerbwirkung, welche der Betriebsdruck verursacht, wenn der Kraftstoff bis zur Schweißnaht gelangt.
Die von der ersten Dichtfläche begrenzte Fläche ist dadurch kleiner als beispielsweise die von der Schweißnahtoder einer anderen Verbindung von Gehäuse und Anschlussstutzen umschlossene Fläche. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Druckkräfte veringert werden. Dies ist in doppelter Hinsicht vorteilhaft. Da die Fläche quadratisch vom Durchmesser abhängt, reduzieren sich die Druckkräfte überproportional. Außerdem nimmt auch die Amplitude der schwellenden Beanspruchung der Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse ab, so das die Dauerfestigkeit der Verbindung zusätzlich erhöht wird. Weiterhin kann der Kraftstoffhochdruckspeicher an verschiedene Einsatzbedingungen bei gleichzeitiger Optimierung der Herstellungskosten angepasst werden, indem Zahl und Durchmesser der Bohrungen verändert werden. Schließlich ist es durch die Trennung der Funktionen "Halten" und "Dichten" nahezu ausgeschlossen, die Dichtfläche beim Verbinden von Anschlussstutzen und Gehäuse zu beschädigen.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Dichtelement an einem ersten Ende eine erste Dichtfläche aufweist, die mit einer entsprechend geformten Gegenfläche des Gehäuses (2) zusammenwirkt, und dass die erste Dichtfläche die Austrittsöffnungen der Bohrungen in der Grundfläche umschließt oder dass die Austrittsöffnungen der Bohrungen innerhalb der von den ersten Dichtflächen liegen. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse Druckkräfte veringert werden, weil die wirksame hydraulische Kraft reduziert wird.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Gegenfläche des Gehäuses eine Ausnehmung mit ebener Grundfläche ist, so dass die Ausnehmung flach gehalten werden kann und die Kerbwirkung gering ist.
Ein weitere Variante sieht vor, dass die Gegenfläche des Gehäuses eine kegelförmige Ausnehmung oder eine kegelstumpfförmige Ausnehmung ist, so dass eine Selbstverstärkung der Flächenpressung zwischen erster Dichtfläche und Gegenfläche eintritt.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Gegenfläche des Gehäuses eine im Wesentlichen trapezförmige Ringnut, so dass der Betriebsdruck nur eine nochmals verringerte Fläche in Form einer Ringfläche beaufschlagt und sich somit die aus dem Betriebsdruck resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkende Kraft weiter reduziert.
Bei einer erfindungsgemäßen Ausführungsform sind Anschlussstutzen und Gehäuse durch Schweissen verbunden. Dieses Gehäuse weist die Vorzüge der bekannten Schweißkonstruktionen, wie beispielsweise einfache und kostengünstige Herstellung, auf, ohne deren Nachteile zu haben.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
Zeichnung
Ausführungsbeispiele des Gegenstands der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • Fig. 1: ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses im Längsschnitt;
  • Fig. 2: ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses;
  • Fig. 3: ein drittes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses;
  • Fig. 4: ein viertes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens und eines Gehäuses; sowie
  • Fig. 5: ein fünftes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens im Längsschnitt.
    • Beschreibung der Ausführungsbeispiele
    In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Der Anschlussstutzen 1 ist mit der Wandung eines Gehäuses 2 verschweißt. Die Schweißnaht 3 ist umlaufend und kann durch verschiedenste Schweißverfahren hergestellt sein. Der Anschlussstutzen 1 hat die Aufgabe, eine hydraulische Verbindung zwischen dem Inneren 4 des Gehäuses 2 und einer Hochdruckleitung 5 herzustellen. Aus diesem Grund weist das Gehäuse 2 mehrere Bohrungen 6 auf. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass sich - gleichen hydraulischen Durchmesser vorausgesetzt - die durch eine Mehrzahl kleinerer Bohrungen verursachten Spannungspitzen im Gehäuse 2 geringer als bei einer einzigen Bohrung 6 großen Durchmessers sind. Damit erhöhen sich Druckfestigkeit und Lebensdauer des Kraftstoffhochdruckspeichers. Außerdem kann der Kraftstoffhochdruckspeicher an verschiedene Einsatzbedingungen bei gleichzeitiger Optimierung der Herstellungskosten angepasst werden, indem Zahl und Durchmesser der Verbindungsbohrungen verändert werden. Grundsätzlich gilt, dass eine große Zahl von Verbindungsbohrungen kleinen Durchmessers zu einer hohen Druckfestigkeit des Kraftstoffhochdruckspeichers führen.
    In einer Durchgangsbohrung 7 des Anschlussstutzens 1 ist ein Dichtelement 8 angeordnet, das eine Verbindungsbohrung 9 aufweist. Das Dichtelement 8 weist an seinem ersten Ende 10 eine Beisskante 11 auf, die zusammen mit der Grundfläche 12 einer Ausnehmung 13 des Gehäuses 2 verhindern, dass der in den Bohrungen 6 und der Verbindungsbohrung 9 unter hohem Druck stehende, nicht dargestellte Kraftstoff in die Umgebung gelangt.
    Durch die Verschraubung von Anschlussstutzen 1 und Hochdruckleitung 5 mittels einer Spannmutter 14 werden sowohl die Beisskante 11 mit der Grundfläche 12 als auch die Hochdruckleitung 5 mit einer zweiten Dichtfläche 15 an einem zweiten Ende des Dichtelements 8 verspannt und abgedichtet. Selbstverständlich kann die Abdichtung von Dichtelement 8 und Grundfläche 12 sowie von Dichtelement 8 und Hochdruckleitung 5 auch auf andere Weise erfolgen.
    Die Druckkräfte des Kraftstoff sind proportional zu der von der Beisskante 11 umschlossenen Fläche. Da diese Fläche kleiner ist als die von der Schweißnaht 3 umschlossene Fläche, ergibt sich eine deutliche Verringerung der durch die Druckkräfte des Kraftstoffs verursachten Zugspannungen in der Schweißnaht 3 gegenüber geschweißten Anschlussstutzen nach dem Stand der Technik. Bei letzteren füllt der Kraftstoff die gesamte von der Schweißnaht 3 umschlossene Fläche, bzw. den gesamten zugehörigen Hohlraum aus. Zusätzlich verursachen die Druckkräfte bei geschweißten Anschlussstutzen nach dem Stand der Technik Kerbwirkungen in der Schweißnaht 3. Diese entfallen bei der Verwendung eines erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 mit Dichtelement 8.
    In den Fig. 2a und 2b ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.
    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und den Fig. 2a und 2b bestehen insbesondere bezüglich der Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Dichtelement 8. Das Dichtelement 8 wird mit einem Innengewinde 17 in der Durchgangsbohrung 7 des Anschlussstutzens 1 verschraubt. Außerdem weist die Verbindungsbohrung an einem Ende eine Ausnehmung auf.
    Fig. 2b zeigt einen Schnitt durch die von der Beisskante 11 und der Grundfläche 12 gebildeten Ebene. In dieser Darstellung ist zu erkennen, dass die Austrittsöffnungen 18 der Bohrungen 6 innerhalb der von der Beisskante 11 eingeschlossenen Fläche liegen.
    In den Fig. 3a und 3b ist eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.
    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 1 sowie 3a und 3b bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2. Die Ausnehmung 13 ist als Ringnut mit im Wesentlichem trapezförmigem Querschnitt ausgeführt. Der Grund 19 der Ausnehmung 13 ist als Radius ausgeführt, um die Kerbwirkung zu verringern. Die Flanken 20 der Ausnehmung 13 bilden die Gegenflächen zu den Dichtflächen 21 des Dichtelements 8. In der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltung beträgt der Flankenwinkel 60°; es können jedoch auch andere Flankenwinkel verwendet werden.
    Um den durch die Bohrungen 6 strömenden Kraftstoff mit möglichst geringen Strömungsverlusten durch das Dichtelement 8 zu führen, sind mehrere Verbindungsbohrungen 9 im Dichtelement 8 vorgesehen, die im Bereich des zweiten Endes des Dichtelements 8 hydraulisch in Verbindung stehen.
    Fig. 3b zeigt eine Draufsicht auf eine Ausnehmung 13 gemäß Fig. 3a. In dieser Darstellung wird deutlich, dass die von den Dichtflächen 21 eingeschlossene Ringfläche 22 gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 nochmals verringert ist und somit eine weitere Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt wird.
    Die Fig. 4a und 4b zeigen eine vierte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.
    Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 1 sowie 4a und 4b bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2. Das erste Ende 10 des Dichtelements 8 weist zwei konzentrisch angeordnete Beisskanten 11 auf, die mit der Grundfläche 12 der Ausnehmung 13 den Austritt von Kraftstoff in die Umgebung verhindern.
    Um den durch die Bohrungen 6 strömenden Kraftstoff mit möglichst geringen Strömungsverlusten durch das Dichtelement 8 zu führen, sind mehrere Verbindungsbohrungen 9 im Dichtelement 8 vorgesehen.
    Fig. 4b zeigt eine Draufsicht auf die von den Beisskanten 11 und der Grundfläche 12 der Ausnehmung 13 gebildete Fläche gemäß Fig. 4a. In dieser Darstellung wird deutlich, dass die von den Beisskanten 11 eingeschlossene Ringfläche 22 gegenüber den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 nochmals verringert ist und somit eine weitere Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt wird.
    Bei der in Fig. 5 gezeigten fünften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 entsprechen die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Bezüglich der Gemeinsamkeiten zwischen diesen Ausführungsformen sei auf die oben gemachten Ausführungen verwiesen.
    Unterschiede zwischen zuvor beschriebenen Ausführungsformen bestehen insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Abdichtung zwischen erstem Ende 10 des Dichtelements 8 und der Ausnehmung 13 des Gehäuses 2.
    Das erste Ende 10 des Dichtelements 8 ist kegelstumpfförmig ausgebildet und wirkt mit einer entsprechend gestalteten Ausnehmung 13 so zusammen, dass die Abdichtung der Bohrungen 6 und der Verbindungsbohrung 9 gegen die Umgebung erfolgt. Das Dichtelement 8 ist mit einem Innengewinde 17 des Anschlussstutzens 1 verschraubt. Trotz des einfachen Aufbaus dieser Ausführungsform wird eine deutliche Verringerung der Zugspannungen in der Schweißnaht 3 erzielt.
    Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

    Claims (10)

    1. Gehäuse, insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen, mit einem eine Durchgangsbohrung (7) aufweisenden Anschlussstutzen (1), wobei der Anschlussstutzen (1) durch Schweissen mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, und wobei in der Durchgangsbohrung (7) des Anschlussstutzens (1) ein Dichtelement (8) mit mindestens einer im Wesentlichen in gleicher Richtung wie die Durchgangsbohrung (7) verlaufenden verbindungsbohrung (9) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mehrere Bohrungen (6) aufweist, dass an einem ersten Ende (10) des Dichtelements (8) zwei erste Dichtflächen (11, 21) vorhanden sind, und dass Austrittsöffnungen (18) der Bohrungen (6) innerhalb der von den ersten Dichtflächen (11, 21) umschlossenen Ringfläche (22) liegen.
    2. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche des Gehäuses (2) eine Ausnehmung (13) mit ebener Grundfläche (12) ist, dass die ersten Dichtflächen als Beisskanten (11) ausgeführt sind, und dass die Beisskanten (11) konzentrisch zueinander angeordnet sind.
    3. Gehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenfläche des Gehäuses (2) eine im Wesentlichen trapezförmige Ringnut (20) ist, und die ersten Dichtflächen (21) doppelt kegelstumpfförmig ausgebildet sind.
    4. Gehäuse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten Dichtflächen (11, 21) die Form einer Kreisringfläche haben.
    5. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem zweiten Ende des Dichtelements (8) mindestens eine zweite Dichtfläche (15) vorhanden ist, und dass die zweite Dichtfläche (15) mit einer Dichtfläche einer Hochdruckleitung (5) zusammenwirkt.
    6. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) mehrere Verbindungsbohrungen (6) aufweist, die mindestens im Bereich eines zweiten Endes des Dichtelements (8) hydraulisch miteinander in Verbindung stehen.
    7. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsbohrungen (6) an mindestens einem ihrer Enden eine Ausnehmung aufweisen.
    8. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (1) an seinem zweiten Ende (16) Mittel zum Verbinden der Hochdruckleitung (5) und des Anschlussstutzens (1) aufweist.
    9. Gehäuse nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verbinden der Hochdruckleitung (5) und des Anschlussstutzens (1) ein Außengewinde oder ein Innengewinde sind.
    10. Gehäuse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtelement (8) mit dem Anschlussstutzen (1) verschraubt ist (17).
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