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Die Erfindung betrifft eine Anschlussanordnung für eine rohrförmige Kraftstoffleitung der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art.
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Bei einer derartigen, der
US-PS 3,845,748 entnehmbaren Anschlussanordnung wird die Dichtfläche eines Drucknippels, der an dem in den Kanal des Zylinderkopfes eingeführten Ende der Kraftstoffleitung ausgebildet ist, mit Hilfe einer Druckübertragungsanordnung gegen eine Gegendichtfläche am Düsenhalter angepresst, welche die Kraft auf den Drucknippel überträgt, die beim Einschrauben und Festziehen eines Überwurfschraubelementes in ein im Bereich der Eingangsöffnung des Kanals ausgebildetes Innengewinde erzeugt wird Diese Druckübertragungsanordnung besteht aus zwei die Kraftstoffleitung koaxial umgebenden Teilen, nämlich einem an einer Druckaufnahmefläche des Drucknippels unmittelbar anliegenden Druckring und einem Andruckrohr, das im zusammengebauten Zustand die Distanz zwischen dem Druckring und dem Überwurfschraubelement überbrückt.
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Da nicht auszuschließen ist, dass unter sehr hohem Druck stehender Kraftstoff und/oder Motoröl in die Freiräume eindringt, die aus Gründen der Montierbarkeit zwischen der äußeren Mantelfläche der Kraftstoffleitung und der Druckübertragungsanordnung einerseits und der Druckübertragungsanordnung und der Innenwand des Kanals andererseits vorhandenen sein müssen, ist es erforderlich, den Kanal zur Außenseite des Zylinderkopfes hin abzudichten, um ein unkontrolliertes Austreten dieser Fluide und/oder das Eindringen von Feuchtigkeit in die Freiräume zu verhindern.
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Zu diesem Zweck weist das bekannte Überwurfschraubelement einen verlängerte Schaft auf, der im völlig eingeschraubten und festgezogenen Zustand aus der Eingangsöffnung des Kanals nach außen vorsteht und dort ein Außengewinde trägt, auf dem eine Mutter sitzt, die durch Drehen auf eine die Eingangsöffnung des Kanals auf der Außenseite des Zylinderkopfes umgebende, ebene Anlagefläche in axialer Richtung zu- bzw. von dieser weg bewegt werden kann. Zwischen der Anlagefläche und der ihr zugewandten Flachseite der Mutter ist auf dem Schaft des Überwurfschraubelements eine ringförmige Dichtscheibe angeordnet, die gegen die Anlagefläche angepresst wird, wenn die Mutter bei vollständig eingeschraubtem Überwurfschraubelement angezogen wird. Da der Innendurchmesser der Dichtscheibe deutlich größer als der Außendurchmesser des Schafts des Überwurfschraubelements sein muss, damit sich die Dichtscheibe beim Festziehen der Mutter über das Außengewinde des Schafts zur Anlagefläche des Zylinderkopfes hin bewegen kann, ist ein weiteres ringförmiges Dichtelement erforderlich, das zwischen der Mutter und dem Außengewinde des Schaftes angeordnet ist.
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Diese bekannte Dichtanordnung weist eine Reihe von Nachteilen auf. Sie erfordert eine Vormontage des Überwurfschraubelements, auf das zunächst die Mutter zusammen mit dem zwischengefügten ringförmigen Dichtelement aufgeschraubt und dann die Dichtscheibe aufgeschoben werden muss, bevor die so gebildete Baueinheit auf der Kraftstoffleitung positioniert werden kann. Ist dann die Kraftstoffleitung bis zur Anlage des Drucknippels an der Gegendichtfläche des Düsenhalters in den Kanal des Zylinderkopfes eingeführt und das Überwurfschraubelement festgezogen, muss zusätzlich die auf dem Schaft des Überwurfschraubelements sitzende Mutter angezogen werden, um einen dichten Verschluss der Eingangsöffnung des Kanals zu erreichen. Dabei erschwert das zwischen der Mutter und dem Außengewinde des Schafts vorgesehene Dichtelement sowohl das anfängliche Aufschrauben der Mutter auf den Schaft als auch ihr abschießendes Festziehen.
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Aus der
DE 697 08 542 T2 ist eine ähnlich ausgestaltete Anschlussanordnung bekannt, bei der jedoch das Überwurfschraubelement nicht im Bereich der Eingangsöffnung des Kanals sondern mit einem in unmittelbarer Nähe seines innen liegenden Endes angeordneten Innengewinde verschraubt werden kann. Zu diesem Zweck ist die Länge des axialen Rohrabschnitts des Überwurfschraubelementes so groß gewählt ist, dass im zusammengebauten Zustand sein innen liegendes Stirnende unmittelbar an der Druckaufnahmefläche des Drucknippels zur Anlage kommt. Bei dieser Anordnung gestalten sich das Einführen der Kraftstoffleitung gleichzeitig mit dem auf sie aufgeschobenen Überwurfschraubelement und das Erzielen einer auch bei hohen Drücken dichten Anlage der Dichtfläche des Drucknippels an der Gegendichtfläche des Düsenhalters als schwierig. Es ist lediglich eine Abdichtung des Freiraumes zwischen der Innenwand des Kanals und der Außenwand des axialen Rohrabschnitts des Überwurfschraubelementes, nicht aber des Freiraums zwischen der Innenwand dieses Rohrabschnitts und der Außenwand der Kraftstoffleitung vorgesehen.
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Letzteres gilt auch für die in der
DE 10240518 A1 beschriebene Anschlussanordnung, bei der das ebenfalls in der Tiefe des Kanals verschraubte Überwurfschraubelement eine axial gerichtete Kraft auf eine wulstförmige Verdickung ausübt, die an der Kraftstoffleitung in großem Abstand von ihrem an der Gegendichtfläche des Düsenhalters anliegenden Ende vorgesehen ist, das keinen Drucknippel aufweist.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anschlussanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass mit wenigen und einfach aufgebauten Teilen und bei erheblich vereinfachter Montage eine allen Anforderungen genügende Abdichtung des die Kraftstoffleitung aufnehmenden Kanals im Zylinderkopf erreicht werden kann.
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Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die im Anspruch 1 zusammengefassten Merkmale vor.
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Dadurch, dass die gesamte Dichtanordnung gemäß der Erfindung nicht mehr außerhalb des Kanals sondern in seinem Inneren angeordnet ist und dort als Teil der Druckübertragungsanordnung zum Einsatz kommt, lassen sich ihre einzelnen Elemente so ausgestalten und aufeinander abstimmen, dass die für eine gute, auch hohen Drücken widerstehende Abdichtung erforderliche Kompression der Dichtelemente einzig und allein durch das Festziehen des Überwurfschraubelementes erreicht werden kann. Die Verwendung und die Betätigung eines weiteren festzuziehenden Elementes, wie es die Mutter der bekannten Anordnung darstellt, sind nicht erforderlich.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Positionierung der Dichtanordnung ist darin zu sehen, dass die im zusammengebauten Zustand außerhalb des Zylinderkopfes befindlichen Teile der Anschlussanordnung eine sehr einfache Oberflächenstruktur mit einem Minimum an Vorsprüngen und Vertiefungen aufweisen, sodass die Gefahr einer dauerhaften Schmutzablagerung in diesem Bereich vermindert ist und eine allenfalls erforderliche Reinigung einfach und effizient durchgeführt werden kann.
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Zwar sind in der nicht vorveröffentlichten
EP 2 354 529 A1 Anschlussanordnungen beschrieben, bei denen durch eine vollständig im Inneren des Kanals liegende Dichtanordnung sowohl eine Abdichtung des Freiraumes zwischen der Innenwand des Kanals und der Außenwand des axialen Rohrabschnitts des Überwurfschraubelementes als auch des Freiraums zwischen der Innenwand dieses Rohrabschnitts und der Außenwand der Kraftstoffleitung erzielt wird, doch sind die diese Dichtanordnungen bildenden Dichtringe in Nuten eingesetzt, die in den Innen- bzw. Außenwänden eines oder mehrerer Überwurfschraubelemente ausgebildet sind. Ähnlich wie bei der
DE 697 08 542 T2 besitzen auch hier die Überwurfschraubelemente jeweils einen in axialer Richtung langen Rohrabschnitt, dessen nach innen gerichtetes Ende unmittelbar auf die Druckaufnahmefläche des Drucknippels der Kraftstoffleitung einwirkt. Eine diese Kraft vermittelnde und die Dichtanordnung umfassende Druckübertragungsanordnung ist nicht vorgesehen.
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Vorteilhafter Weise ist bei den erfindungsgemäßen Anschlussanordnungen die Dichtanordnung zwischen dem nach innen gerichteten Ende des Rohrabschnitts des Überwurfschraubelementes und dem vom Düsenhalter entfernt liegenden Ende des Andruckrohrs angeordnet und überträgt auf dieses die vom Überwurfschraubelement beim Einschrauben in das Innengewinde des Kanals erzeugte Kraft, die dann vom Andruckrohr, optional über einen Druckring, auf den Drucknippel weiter geleitet wird, um diesen mit seiner Druckfläche gegen die Gegendruckfläche des Düsenhalters zu pressen.
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Bei einer ersten, speziellen Ausführungsform erfolgt die gesamte Abdichtung mit Hilfe einer einzigen, in etwa hohlzylindrischen Dichthülse, die das Rohr der Kraftstoffleitung koaxial umgibt. In der Wand der Dichthülse sind wenigstens eine, vorzugsweise mehrere von der äußeren Zylinderfläche und wenigstens eine und vorzugsweise mehrere von der inneren Zylinderfläche ausgehende, in Umfangsrichtung verlaufende Nuten vorgesehen, in die jeweils ein aus seiner Nut radial vorstehender Dichtring aus einem elastomeren Material eingesetzt ist. Im zusammengebauten Zustand liegen dann der oder die über die äußere Zylinderfläche vorstehenden Dichtringe an der Innenwand des die Kraftstoffleitung aufnehmenden Kanals und der oder die über die inneren Zylinderfläche vorstehenden Dichtringe an der Kraftstoffleitung selbst an. Dadurch werden die beiden eingangs erwähnten Freiräume beim Einschrauben und Festziehen des Überwurfschraubelements automatisch in der erforderlichen Weise gegen die Außenseite des Zylinderkopfes abgedichtet.
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Bei einer anderen, bevorzugten Variante weist die Dichthülse im Übergangsbereich zwischen ihrem einen axialen Stirnende und ihrer äußeren Umfangswand einen ersten Falz und im Übergangsbereich zwischen ihrem anderen axialen Stirnende und ihrer inneren Umfangswand einen zweiten Falz auf. In jeden dieser Falze ist ein Dichtring aus einem elastomeren Material eingesetzt, der zunächst über das betreffende Stirnende in axialer Richtung vorsteht, und dessen radiale Dicke so bemessen ist, dass er beim Zusammenbau so lange nicht an der Innenwand des Kanals bzw. an der Außenwand der rohrförmigen Kraftstoffleitung zur Anlage kommt, solange auf ihn keine axial gerichtete Kraft ausgeübt wird. Wenn dann bei der Montage das Überwurfschraubelement so weit in den Kanal eingeschraubt und festgezogen wird, dass das die Dichthülse von dem nach innen gerichteten Stirnende des in den Kanal hineinragenden Rohrabschnitts gegen das vom Düsenhalter entfernt liegende Stirnende des Andruckrohrs gepresst wird, werden die in den beiden Falzen sitzenden Dichtringe in axialer Richtung komprimiert und dehnen sich dabei gleichzeitig in radialer Richtung so weit aus, dass sie sowohl an der Dichthülse als auch an der Innenwand des Kanals bzw. der Außenwand der rohrförmigem Kraftstoffleitung zu einer dichten Anlage kommen und dadurch die beiden eingangs erwähnten Freiräume dicht verschließen.
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Ein wesentlicher Vorteil dieser Anordnung besteht darin, dass beim Zusammenbau keine Reibungskräfte zwischen den Dichtringen und der der Innenwand des Kanals bzw. der Außenwand der rohrförmigem Kraftstoffleitung überwunden werden müssen, weil diese Teile erst beim endgültigen Festziehen des Überwurfschraubelements miteinander in Berührung kommen. Dadurch wird die Montage einer derart ausgebildeten Anschlussanordnung erheblich erleichtert
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Der gleiche Vorteil lässt sich mit einer weiteren erfindungsgemäß positionierten Dichtanordnung erzielen, die wenigstens zwei die Kraftstoffleitung konzentrisch umgebende, kreisförmige Ringscheiben aus einem starren Material umfasst, von denen die eine einen Innendurchmesser aufweist, der etwas größer als der Außendurchmesser der Kraftstoffleitung ist, und die auf ihrem Außenumfang einen Dichtring aus einem elastomeren Material trägt, der zunächst in axialer Richtung über die beiden Stirnflächen der Ringscheibe vorsteht und dessen radiale Dicke so bemessen ist, dass er beim Zusammenbau zunächst nicht an der Innenwand des Kanals zu Anlage kommt. Somit treten beim Einschieben dieser auf der Kraftstoffleitung sitzenden Ringscheibe in den Kanal keine wesentlichen Reibungskräfte auf, welche die Montage erschweren könnten. Gleiches gilt auch für die zweite Ringscheibe, deren Außendurchmesser etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kanals ist und die in ihrer die Kraftstoffleitung umgebenden zentralen Öffnung einen Dichtring aus einem elastomeren Material trägt, der zunächst in axialer Richtung über die beiden Stirnflächen der Ringscheibe vorsteht und dessen radiale Dicke so bemessen ist, dass er beim Zusammenbau zunächst nicht an der Außenwand der Kraftstoffleitung zu Anlage kommt. Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass vorteilhafter Weise auch mehr als zwei derartiger Ringscheiben verwendet werden können, wobei dann in axialer Richtung alternierend eine Ringscheibe der erstgenannten Art auf eine Ringscheibe der zweiten Art folgt. Auch hier werden erst beim endgültigen Festziehen des Überwurfschraubelements die beiden oder mehreren Dichtringe in axialer Richtung zusammengedrückt und gleichzeitig in radialer Richtung so vergrößert, dass die erforderliche Abdichtung der Freiräume zwischen der Außenwand der Kraftstoffleitung und dem Andruckrohr einerseits und dem Andruckrohr und der Innenwand des Kanals andererseits erzielt wird.
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Bei einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäß positionierten Dichtanordnung weist eine die Kraftstoffleitung koaxial umgebende Dichthülse nur in ihrer äußeren Zylinderfläche eine oder mehrere umlaufende Nuten auf, in die jeweils ein Dichtring aus einem elastomeren Material eingesetzt ist. Die Abdichtung des Freiraums zwischen der Kraftstoffleitung und dem Andruckrohr übernimmt hier ein hohlzylindrischer Dichtkörper aus einem elastomeren Material, der in den nach innen weisenden Endabschnitt der Innenbohrung des Überwurfschraubelements eingesetzt ist, der einen vergrößerten Innendurchmesser aufweist, um Raum für den hohlzylindrischer Dichtkörper zu schaffen. Dieser umschließt die Kraftstoffleitung koaxial und kommt bei der Montage an ihr zunächst nicht zur Anlage, sodass beim Zusammenbau keine wesentlichen Reibungskräfte überwunden werden müssen. Der Dichtkörper steht zunächst über das der Dichthülse zugewandte Stirnende des Überwurfschraubelementes vor und wird bei dessen Festziehen durch die ihm zugewandte Stirnfläche der Dichthülse in axialer Richtung zusammengedrückt. Dabei vergrößert sich seine Wandstärke in radialer Richtung, sodass er sowohl an der Kraftstoffleitung als auch an der Innenwand des erweiterten Endabschnitts der Innenbohrung des Überwurfschraubelementes gut dichtend zur Anlage kommt. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden alle Dichtwirkungen automatisch beim Festziehen des Überwurfschraubelementes erzielt, ohne dass zusätzliche Arbeits- oder Montageschritte erforderlich sind.
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Bei den bisher beschriebenen Varianten erfolgt eine hermetische Abdichtung des die Kraftstoffleitung aufnehmenden Kanals gegen die Außenwelt. Es kann aber erwünscht sein, die Anordnung so zu treffen, dass in den Kanal vom Düsenhalter her eintretendes Fluid, beispielsweise Kraftstoff abgeführt werden kann, wie dies auch in der
US-PS 3,845,748 dargestellt ist.
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Um eine solche Anordnung zu realisieren, sind gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die oben erwähnte Dichthülse und Ringscheiben weggelassen, sodass beim Zusammenbau das nach innen gerichtete Stirnende des Überwurfschraubelements unmittelbar auf das von Düsenhalter entfernt liegende Stirnende des Andruckrohrs einwirkt. Auch hier ist in einen Endabschnitt der Innenbohrung des Überwurfschraubelements, der einen vergrößerten Innendurchmesser aufweist, ein zunächst etwas vorstehender, hohlzylindrischer Dichtkörper aus einem elastomeren Material eingesetzt, der bei der Montage an der ihm zugewandten Stirnfläche des Andruckrohrs zur Anlage kommt und beim Festziehen des Überwurfschraubelements in der oben beschriebenen Weise in Längsrichtung komprimiert wird, sodass sich seine Wandstärke in radialer Richtung vergrößert und er den Freiraum zwischen der äußeren Mantelfläche der Kraftstoffleitung und der Innenwand des Andruckrohrs gegen die Außenseite des Zylinderkopfes dicht verschließt. Die Abdichtung des Freiraums zwischen der äußeren Mantelfläche des Andruckrohrs und der Innenwand des die Kraftstoffleitung aufnehmenden Kanals erfolgt durch einen in einer Nut in der äußeren Mantelfläche des Schaftes des Überwurfschraubelement eingesetzten Dichtring aus elastomerem Material, der im zusammengebauten Zustand in axialer Richtung auf der zur Eingangsöffnung hin weisenden Seite des Innengewindes des Kanals angeordnet ist. Zwischen diesem Dichtring und dem Innengewinde, das keinen dichten Verschluss bildet, ist ein ringförmiger Freiraum ausgebildet, aus dem ein vom Düsenhalter her in den Kanal eindringende Fluid abgesaugt werden kann.
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Diese und andere vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung sind in den Unteransprüchen niedergelegt.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben; in diese zeigen:
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1 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung, bei der die Dichtanordnung von einer zwischen dem Überwurfschraubelement und dem Andruckrohr angeordneten, die Kraftstoffleitung koaxial umgebenden Hülse und Dichtringen gebildet wird die in unlaufende Nuten der Dichthülse eingesetzt sind,
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2 eine Detailansicht eines der 1 entsprechenden Schnitts durch eine zweite, noch nicht fertig zusammengebaute Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung, bei der die Dichtanordnung von einer zwischen dem Überwurfschraubelement und dem Andruckrohr angeordneten, die Kraftstoffleitung koaxial umgebenden Dichthülse und Dichtringen gebildet wird, die in strinseitig offene Falze der Dichthülse eingesetzt sind,
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3 die Ausführungsform aus 2 im fertig montierten Zustand,
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4 eine Detailansicht eines der 1 entsprechenden Schnitts durch eine dritte, noch nicht fertig zusammengebaute Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung, bei der die Dichtanordnung drei die Kraftstoffleitung konzentrisch umgebende, zwischen dem Überwurfschraubelement und dem Andruckrohr axial hintereinander angeordnete Ringscheiben umfasst,
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5 die Ausführungsform aus 4 im fertig montierten Zustand,
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6 eine Detailansicht eines der 1 entsprechenden Schnitts durch eine vierte, noch nicht fertig zusammengebaute Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung, bei der die Dichtanordnung eine zwischen dem Überwurfschraubelement und dem Andruckrohr angeordnete, die Kraftstoffleitung koaxial umgebende Hülse mit eingesetztem Dichtring und einem zylindrischen, die Kraftstoffleitung koaxial umgebenden Dichtelement gebildet wird, das in eine zum Düsenhalter hin gerichtete Erweiterung der Innenbohrung des Überwurfschraubelementes eingesetzt ist,
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7 die Ausführungsform aus 6 im fertig montierten Zustand, und
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8 einen der 1 entsprechenden Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anschlussanordnung im fertig zusammengebauten Zustand, bei der die Dichtanordnung von einem zylindrischen, die Kraftstoffleitung koaxial umgebenden Dichtelement, das in eine zum Düsenhalter hin gerichtete Erweiterung der Innenbohrung des Überwurfschraubelementes eingesetzt ist, und einem in eine in der Außenwand des Rohrabschnitts in Umfangsrichtung verlaufende Nut eingesetzten Dichtring gebildet wird.
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In den Figuren sind gleiche bzw. einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Wenn im vorliegenden Text Lagenangaben wie „links”, „rechts”, „oben”, „unten”, „vertikal”, „horizontal” oder dergleichen verwendet werden, so beziehen sich diese lediglich auf die Darstellungen in den Figuren und sind nicht einschränkend zu verstehen, da eine erfindungsgemäße Anschlussanordnung verschiedenste Lagen im Raum einnehmen kann.
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In 1 ist ein schematischer Schnitt durch einen Teil eines Zylinderkopfes 1 dargestellt, der eine vertikal verlaufende erste Bohrung aufweist, in die von oben her ein nur teilweise wiedergegebener Injektor bzw. Düsenhalter 2 eingeführt ist, in den in bekannter Weise eine Düse zum Einspritzen von Kraftstoff in den Brennraum des betreffenden Zylinders aufgenommen ist.
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Senkrecht zu der ersten Bohrung verläuft durch den Zylinderkopf eine weitere, horizontale Bohrung mit einem in etwa kreisförmigem Querschnitt, die einen sich von einer zur Außenseite hin mündenden Eingangsöffnung 3 zum Düsenhalter 2 ersteckenden Kanal 4 bildet, in den von links her eine von einem Rohr gebildete Kraftstoffleitung 5 eingeführt ist, die dazu dient, der im Düsenhalter 2 angeordneten Einspritzdüse unter hohem Druck stehenden Kraftstoff zuzuführen. Zu diesem Zweck weist die Kraftstoffleitung 5 an ihrem dem Düsenhalter 2 zugewandten Ende einen beispielsweise durch Anstauchen erzeugten Ducknippel 6 auf, der mit einer Dichtfläche 8 an einer am Düsenhalter 2 ausgebildeten, hohlkegeligen Gegendichtfläche 10 anliegt, welche die Mündung eines im Düsenhalter 2 weiter führenden Kraftstoffströmungskanals umgibt.
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Auf seiner der Dichtfläche 8 axial gegenüberliegenden Seite weist der Drucknippel 6 eine Schulter 11 auf, die dadurch, dass sie über die äußere Mantelfläche der Kraftstoffleitung 5 radial vorspringt eine Druckaufnahmefläche bildet, auf die vermittels einer die Kraftstoffleitung 5 koaxial umgebenden Druckübertragungsanordnung eine Anpresskraft übertragen wird, die dadurch erzeugt wird, dass ein von einer Druckschraube gebildetes Überwurfschraubelement 15 in ein Innengewinde 16 eines sich unmittelbar an die Eingangsöffnung 3 anschließenden Abschnitts des Kanals 4 so weit eingeschraubt wird, dass ein in den Kanal 4 hineinragender Rohrabschnitt 17 des Überwurfschraubelementes 15 zunächst an dem ihm zugewandten Stirnende der Druckübertragungsanordnung zur Anlage kommt und diese dann in Richtung zum Düsenhalter 2 hin verschiebt.
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Bei dem in den 1 gezeigten, fertig zusammengebauten Ausführungsbeispiel besteht die Druckübertragungsanordnung aus einem sich im montierten Zustand an der Druckaufnahmefläche der Schulter 11 abstützenden, im Wesentlichen hohlzylindrischen Druckring 18, einem sich an diesen anschließenden hohlzylindrischen Andruckrohr 19, das den größten Teil der Länge des Kanals 4 überbrückt, und einer hohlzylindrischen Dichthülse 20, an der das innere Stirnende des Rohrabschnittes 17 des Überwurfschraubelementes 15 anliegt.
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Bei der Herstellung der Kraftstoffleitung 5 wird an dem sie bildenden Rohr zunächst der Drucknippel 6 angestaucht, worauf dann die einzelnen Teile der Druckübertragungsanordnung von dem noch nicht verformten Ende her aufgeschoben werden, an das dann im Allgemeinen ebenfalls ein Druck- oder Dichtnippel angestaucht wird.
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Um das Aufschieben des Druckrings 18 und des Andruckrohrs 19 auf die Kraftstoffleitung 5 zu ermöglichen, muss der Innendurchmesser eines jeden dieser Bauteile etwas größer als der Außendurchmesser der Kraftstoffleitung 5 sein, wodurch zwischen diesen Bauteilen ein durchgehender, hohlzylindrischer Freiraum 21 vorhanden ist, der eine sehr geringe lichte Weite besitzt und aufgrund des für die 1 gewählten Maßstabes in dieser nicht direkt sichtbar sondern nur durch den Endpunkt der Bezugszeichenlinie angedeutet ist.
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Weiterhin muss der Innendurchmesser des Kanals 4 größer sein als die Außendurchmesser des Druckrings 18 und des Andruckrohrs 19, damit die von diesen Bauteilen umgebene Kraftstoffleitung in den Kanal 4 eingeschoben werden kann. Der dadurch vorhandene hohlzylindrische Freiraum 22 muss zur Ermöglichung der Montage deutlich größer sein als der Freiraum 21.
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Die beiden erwähnten Freiräume 21, 22 müssen zur Außenseite hin abgedichtet werden, um sowohl das Austreten von Leckagekraftstoff und/oder Motoröl, die in sie vom Motor her eindringen könnten, und andererseits das Eindringen von Feuchtigkeit aus dem Außenraum zu verhindern.
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Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt die Abdichtung der beiden Freiräume 21, 22 mit Hilfe der bereits erwähnten Dichthülse 20, deren Innen- und Außendurchmesser so auf den Außendurchmesser der rohrförmigen Kraftstoffleitung 5 bzw. den Innendurchmesser des Kanals 4 abgestimmt sind, dass ein Einschieben gerade noch möglich ist. Die eigentliche Abdichtfunktion wird von drei Dichtringen 24, 25 und 26 übernommen, die aus einem elastischen, gegen Motoröl und Kraftstoff beständigen Material bestehen und von denen der erstgenannte in einer in die Wand der Dichthülse 20 in etwa in der Mitte ihrer axialen Länge von der Außenseite her eingearbeiteten, um deren Umfang herum verlaufenden Nut angeordnet ist, während die beiden anderen in Nuten sitzen, die in die Wand der Dichthülse 20 von der Innenseite her mit in etwa gleichen axialen Abständen von der Mitte der axialen Länge der Dichthülse 20 eingearbeitet sind.
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Alternativ hierzu können auch in der Außenseite der Wand der Dichthülse 20 zwei oder mehr Nuten mit in ihnen angeordneten Dichtelementen und in der Innenseite der Wand der Dichthülse 20 nur eine oder mehr als zwei Nuten mit darin angeordneten Dichtelementen vorgesehen sein.
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Wesentlich ist, dass alle Dichtelemente im montierten Zustand so an der Innenwand des Kanals 4 bzw. der Außenwand der Kraftstoffleitung 5 anliegen, dass weder Feuchtigkeit von außen nach innen noch Öl oder Kraftstoff von innen nach außen gelangen können.
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In 2 ist nur noch ein Teil eines der 1 ähnlichen Schnittes durch eine weitere Ausführungsform wiedergegeben, bei der das Überwurfschraubelement 15 noch nicht vollständig in das Innengewinde 16 des Kanals 4 eingeschraubt ist und daher mit seinem innen liegenden Stirnende noch nicht an der die rohrförmige Kraftstoffleitung 5 konzentrisch umgebenden Dichthülse 28 anliegt, die hier prinzipiell die gleiche Funktion besitzt wie die Dichthülse 20 aus dem in Verbindung mit 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel. In Gegensatz zu dieser besitzt sie aber keine zur Aufnahme von Dichtringen dienende, umlaufende Nuten in ihrer Innen- bzw. Außenfläche sondern zwei Falze, von denen der eine im Übergangsbereich zwischen der äußeren Umfangsfläche und der dem Andruckrohr 19 zugewandten Stirnfläche der Dichthülse 28 und der andere im Übergangsbereich zwischen der inneren Umfangsfläche und der dem Überwurfschraubelement zugewandten Stirnfläche der Dichthülse 28 ausgebildet ist. In jeden dieser Falze ist ein Dichtring 30 bzw. 31 eingesetzt, dessen axiale Länge so bemessen ist, dass er in dem in 2 gezeigten, noch nicht fertig montierten Zustand aus seinem zugehörigen Falz heraus über die betreffende Stirnfläche der Dichthülse 28 in axialer Richtung vorsteht. Weiterhin besitzen die Dichtringe 30, 31 jeweils eine radiale Dicke bzw. Wandstärke, die nicht größer als die radiale Tiefe des betreffenden Falzes ist, so dass sie in dem in 2 gezeigten Zustand weder an der Innenwand des Kanals 4 noch an der Außenwand der Leitung 5 anliegen, wodurch die Montage erheblich erleichtert wird, da keine besonderen Reibungskräfte überwunden werden müssen.
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Wird dann, wie in 3 gezeigt, das Überwurfschraubelement 15 vollständig in das Innengewinde 16 eingeschraubt und festgezogen, so bewegt sich das innere Stirnende des Rohrabschnitts 17 so weit in den Kanal 4 hinein, dass es an dem ihm zugewandten Stirnende der Dichthülse 28 zur Anlage kommt und diese so weit in Richtung des Düsenhalters 2 (siehe 1) verschiebt, dass das innen liegende Stirnende der Dichthülse 28 an dem nach außen gerichteten Stirnende des Andruckrohrs 19 zur Anlage kommt, so dass auf diese Weise (wie in 1 gezeigt) durch die beim Einschrauben des Überwurfschraubelements 15 erzeugte Kraft über den Druckring 18 und die Schulter 11 die Dichtfläche 8 des Drucknippels 6 in dichter Weise gegen die Gegendichtfläche 10 des Düsenhalters gepresst wird. Gleichzeitig werden die beiden Dichtringe 30, 31 in axialer Richtung zusammengerückt, wodurch sie sich in radialer Richtung so stark aufweiten, dass sie zwischen der Dichthülse 28 einerseits und der Innenwand des Kanals 4 bzw. der Außenwand der Kraftstoffleitung 5 andererseits den gewünschten dichten Verschluss der Freiräume 21 bzw. 22 bewirken.
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Bei der in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsform umfasst die zwischen dem Überwurfschraubelement 15 und dem Andruckrohr 19 positionierte Dichtanordnung drei aus einem festen, d. h. einem durch die beim Festziehen des Überwurfschraubelements 15 auftretenden Axialkräfte praktisch nicht verformbaren Material, beispielsweise Stahl bestehende Ringscheiben 34, 35, 36, welche in axialer Richtung hintereinander angeordnet sind und die Kraftstoffleitung 5 konzentrisch umgeben. Die beiden in axialer Richtung äußeren Ringscheiben 34, 36 besitzen einen Innendurchmesser, der etwas größer als der Außendurchmesser der Kraftstoffleitung 5 ist, so dass sie bei der Montage leicht auf diese aufgeschoben werden können. Auf dem Außenumfang einer jeden dieser beiden Ringscheiben 34, 36 ist ein Dichtring 37, 39 montiert, dessen axiale Länge größer als die der zugehörigen Ringscheibe 34 bzw. 36 ist, sodass er in dem in 4 gezeigten Zustand, in dem das Überwurfschraubelement 15 noch nicht weit genug in das Innengewinde 16 des Kanals 4 eingeschraubt ist, über deren Stirnflächen in axialer Richtung hinaus steht. Der Außendurchmesser eines jeden dieser Dichtringe 37, 39 ist zunächst, d. h. ohne axiale Kompression etwas kleiner als der Innendurchmesser des Kanals 4, so dass beim Einführen der mit diesen Dichtringen 37, 38 versehenen Ringscheiben 34, 36 in den Kanal 4 keine wesentlichen Reibungskräfte überwunden werden müssen.
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Die dritte, zwischen den beiden anderen angeordnete Ringscheibe 35 besitzt einen Außendurchmesser, der etwas kleiner ist, als der Innendurchmesser des Kanals 4 und trägt einen in ihre zentrale Öffnung eingesetzten Dichtring 38, der im nicht komprimierten Zustand siehe 4 in axialer Richtung über ihre Stirnflächen vorsteht und einen Innendurchmesser aufweist, der größer als der Außendurchmesser der Kraftstoffleitung 5 ist. Durch diese Dimensionierungen wird erreicht, dass auch bei der Montage der Ringscheibe 35 keine wesentlichen Reibungskräfte auftreten.
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Erst wenn, wie in 5 gezeigt, das Überwurfschraubelement 15 vollständig eingeschraubt und festgezogen ist, werden durch die dabei ausgeübte Axialkraft die Dichtringe 37, 38 und 39 zwischen den Stirnflächen des Rohrabschnitts 17, der Ringscheiben 34, 35 und 36 sowie des Andruckrohrs 19 in axialer Richtung komprimiert, wodurch sie sich in radialer Richtung ausdehnen und sich so an die Innenwand des Kanals 4 bzw. die Außenwand der Kraftstoffleitung 5 anpressen, dass der gewünschte dichte Verschluss der Freiräume 21 und 22 erzielt wird.
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Alternativ zu dem eben beschriebenen, vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann die Dichtanordnung auch nur zwei oder mehr als drei Ringscheiben umfassen, wobei dann immer den Ringscheiben 34 bzw. 36 einerseits und der Ringscheibe 35 andererseits entsprechende Ringscheiben alternierend angeordnet sind.
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Bei dem in den 6 und 7 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ähnlich wie in 1 eine die rohrförmige Kraftstoffleitung 5 konzentrisch umgebende, einen Teil der Druckübertragungsanordnung bildende Dichthülse 40 im Bereich zwischen dem zum Düsenhalter 2 hin weisenden Ende des Rohrabschnitts 17 des Überwurfschraubelementes 15 und dem vom Düsenhalter 2 abgewandten Ende des Andruckrohrs 19 vorgesehen, doch weist diese Dichthülse 40 nur ein einziges, von einem Dichtring 41 gebildetes Dichtelement auf, das in der gleichen Weise angeordnet ist, wie der außen liegende Dichtring 24 des im Zusammenhang mit 1 beschriebenen Beispiels; somit bewirkt er nur eine Abdichtung des zwischen der Innenwand des Kanals 4 und der Außenwand des Andruckrohrs 19 vorhandenen Freiraums 22.
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Die Abdichtung des Freiraums 21 zwischen der Außenwand der Kraftstoffleitung 5 und der Innenwand des Andruckrohrs 19 erfolgt hier durch einen hohlzylindrischen Dichtkörper 43 aus einem elastomeren, gegen Motoröl und/oder Kraftstoff beständigen Material, der in einer Erweiterung der den Rohrabschnitt 17 des Überwurfschraubelementes 15 durchziehenden Bohrung untergebracht ist und die Kraftstoffleitung 5 koaxial umschließt. Die axiale Länge dieses Dichtkörpers 43 ist etwas größer als die der Erweiterung der Bohrung des Rohrabschnitts 17, so dass es aus diesem, wie in 6 gezeigt, in axialer Richtung etwas vorsteht, solange das Überwurfschraubelement 15 beim Zusammenbau der Anordnung noch nicht vollständig in den Kanal 4 eingeschraubt und festgezogen ist.
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Beim endgültigen Festziehen des Überwurfschraubelements 15 kommt dann das vorstehende Ende des Dichtkörpers 43 an der gegenüberliegenden Stirnkante der Dichthülse 40 zur Anlage und wird im weiteren Verlauf des Festschraubens durch die Gegenkraft komprimiert, welche der an der Gegendichtfläche 10 des Düsenhaltes 2 anliegende Drucknippel 6 über den Druckring 18 auf das Andruckrohr 19 ausübt. Durch diese Kompression vergrößert sich die radiale Dicke des Dichtkörpers 43, so dass er an der Innenseite der Erweiterung der Bohrung des Rohrabschnitts 17, an der Kraftstoffleitung 4 und an der ihm zugewandten Stirnfläche des Dichthülse 40 fest anliegt und den Freiraum 21 zwischen der Außenwand der Kraftstoffleitung 5 und der Innenwand des Andruckrohrs 19 gegen den Außenbereich dicht verschließt, wie in 7 dargestellt.
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Auch hier kann die Dichthülse 40 auf ihrer Außenseite mehr als einen Dichtring tragen.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der 8 ist keine die rohrförmige Kraftstoffleitung 5 koaxial umgebende, zwischen dem Rohrabschnitt 17 des Überwurfschraubelementes 15 und dem Anduckrohr 19 angeordnete Dichthülse vorgesehen. Das Andruckrohr 19 ist dem entsprechend länger ausgebildet, sodass beim Zusammenbau ein Dichtkörper 45, der so ausgebildet und angeordnet ist, wie der Dichtkörper 43 in 7, beim Festziehen des Überwurfschraubelementes 15 statt vom axial nach außen gerichteten Stirnende einer Dichthülse von dem entsprechenden Ende des Andruckrohrs 19 in der gleichen Weise zusammengedrückt wird, wie dies oben beschrieben wurde, wodurch ein dichter Verschluss des Freiraums 21 zwischen der Außenwand der Kraftstoffleitung 5 und der Innenwand des Andruckrohrs 19 bezüglich des Außenbereichs des Zylinderkopfes 1 erfolgt.
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Weiterhin ist das Innengewinde 16 des Kanals 4, in welches das Überwurfschraubelement 15 beim Zusammenbau eingeschraubt wird, in axialer Richtung weiter zum Düsenhalter 2 hin verschoben angeordnet und der Kanal 4 besitzt unmittelbar an seine Eingangsöffnung 3 anschließend einen hohlzylindrischen Dichtbereich 47, der einen größeren Innendurchmesser besitzt als das sich an ihn anschließende Innengewinde 16 und der dahinter liegende Abschnitt des Kanals 4, der das Andruckrohr 19 umschließt, sodass am Übergang vom Dichtbereich 47 zum Bereich des Innengewindes 16 eine sich in radialer Richtung erstreckende, umlaufende Schulter 48 ausgebildet ist.
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Das Überwurfschraubelement 15 besitzt einen Schaftabschnitt 50, an den sich in axialer Richtung der in das Innengewinde 16 des Kanals 4 einzuschraubende Rohrabschnitt 17 anschließt. Dieser Schaftabschnitt 50 besitzt einen größeren Außendurchmesser als der Rohrabschnitt 17, sodass zwischen diesen beiden Abschnitten auch am Überwurfschraubelement 15 eine sich in radialer Richtung erstreckende, umlaufende Schulter 51 vorhanden ist.
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Die axialen Längen des Schaftabschnittes 50 des Überwurfschraubelements 15 und des sich an die Eingangsöffnung 3 anschließenden Dichtbereiches 47 des Kanals 4 sind so aufeinander abgestimmt, dass die Schulter 51 im vollständig zusammengebauten Zustand, in dem das Überwurfschraubelement 15 fest angezogen ist, in axialer Richtung näher bei der Eingangsöffnung 3 liegt, als die Schulter 48, sodass zwischen diesen beiden Schultern 51, 48 ein Freiraum 53 verbleibt, der über die keinen dichten Verschluss bildende Verschraubung zwischen dem Überwurfschraubelement 15 und dem Innengewinde 16 fluidmäßig mit dem Freiraum 22 zwischen der Innenwand des Kanals 4 und der Außenwand des Andruckrohrs 19 in Verbindung steht, sodass dort vorhandenes Motoröl oder Kraftstoff in den Freiraum 53 übertreten kann.
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Damit es aus diesem nicht unkontrolliert nach außen gelangt, ist in der Außenwand des Schaftabschnittes 50 des Überwurfschraubelements 15 eine sich über den Umfang erstreckende Nut vorgesehen, in der Dichtring 54 sitzt, der im zusammengebauten Zustand an der Innenwand des Dichtbereiches 47 des Kanals 4 fest anliegt und für eine dichten Verschluss gegen die Außenseite sorgt. Vom Freiraum 53 zwischen den Schultern 48 und 51 kann ein Abflusskanal weg führen, über den gegebenenfalls eine kontrollierte Ab- und Rückführung eines in die Freiräume 22 und 53 eingedrungenen Fluids (Motoröl oder Kraftstoff) erfolgen kann.
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Wie man der vorausgehenden Beschreibung entnehmen kann, liegen somit bei jedem der Ausführungsbeispiele sämtliche Dichtelemente, die zur Abdichtung der Freiräume 21 und 22 gegen den Außenraum benötigt werden, innerhalb des Kanals 4 und es sind keinerlei zusätzlichen Schraubelemente erforderlich, um eine Kompression dieser Dichtelemente zu erzielen, die auch bei hohen Drücken für eine gute Dichtung sorgt.
