DE19933256A1 - Anschlussstutzen und Gehäuse, insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, mit vorgespannt angeschweißtem Anschlussstutzen für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen - Google Patents

Anschlussstutzen und Gehäuse, insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, mit vorgespannt angeschweißtem Anschlussstutzen für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen

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Abstract

Es werden ein Anschlussstutzen (1) und ein Gehäuse (2), insbesondere ein Kraftstoffhochdruckspeicher, für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit geschweißtem Anschlussstutzen (1) vorgeschlagen, bei dem von der Schweißnaht (3) räumlich getrennte Dichtflächen zwischen Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) vorgesehen sind.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Anschlussstutzen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher, und einen mit diesem verbundenen Anschlussstutzen für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9 und ein Verfahren zum Verbinden des Anschlussstutzens mit dem Gehäuse nach dem Oberbegriff des Anspruchs 9.
Die verschiedenen Baugruppen eines Kraftstoffeinspritzsystems, wie Kraftstoffhochdruckpumpe, Kraftstoffhochdruckspeicher und Einspritzdüsen, werden üblicherweise durch hydraulische Leitungen 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 Speicher 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.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Anschlussstutzen sowie 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 einen Anschlussstutzen für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer in Richtung der Längsachse verlaufenden Durchgangsbohrung, mit einem ersten Ende des Anschlussstutzens, an dem konzentrisch zur Durchgangsbohrung ein Bund angeordnet ist, und mit einem zweiten Ende, an dem eine Dichtfläche für eine Hochdruck- Leitung und Mittel zum Verbinden von Hochdruck-Leitung und Anschlussstutzen angeordnet sind, wobei der Anschlussstutzen an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung angeordnetes Spannelement aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens abgewandten Ende eine Dichtfläche angeordnet ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Anschlussstutzen ist zwischen dem Bund, welcher die axiale Fixierung des Anschlussstutzens in der Gehäusewand bewirkt, und der Dichtfläche ein Spannelement 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.
Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Spannelement in Richtung der Längsachse über den Bund hinausragt, so dass der Außendurchmesser des . Anschlussstutzens gering gehalten wird und eine hohe Federrate des Spannelements ermöglicht wird.
Bei einer anderen Variante des Anschlussstutzens ist vorgesehen, dass das Spannelement einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei der erste Abschnitt sich von dem ersten Ende des Anschlussstutzens in Richtung des zweiten Endes des Anschlussstutzens erstreckt und der zweite Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Abschnitt angeordnet ist und sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt. Dadurch wird die Baulänge des Anschlussstutzens verringert und es können kleinere Federraten erzielt werden. Außerdem ist die Kerbwirkung in dem Gehäuse, mit dem der Anschlussstutzen verbunden wird, gering, da die Dichtfläche des Gehäuses nahe an seiner Oberfläche angeordnet werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Dichtfläche kegelstumpfförmig, so dass der Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems die Flächenpressung zwischen den Dichtflächen des Anschlussstutzens und des Gehäuses erhöht. Dadurch wird die Dichtheit weiter verbessert.
Weiterhin ist eine Dichtfläche in Form einer Kreisringfläche vorgesehen, so dass die Herstellung und das anschließende Vermessen des Anschlusssstutzens vereinfacht werden.
In Ergänzung der Erfindung ist der Außendurchmesser des Spannelements mindestens teilweise kleiner als der Durchmesser der Dichtfläche, so dass beim Zusammenfügen von Anschlussstutzen und Gehäuse das Spannelement in Richtung seiner Längsachse nach innen verformt wird. Diese elastische oder plastische Verformung hat zur Folge, dass der Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems die Flächenpressung der Dichtflächen erhöht und somit die Dichtheit zusätzlich erhöht wird.
Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist der erste Abschnitt des Spannelements relativ zu dem zweiten Abschnitt in Richtung der Dichtfläche des Spannelements verschiebbar, so dass die Kraft, mit der die Mittel zum Verbinden von Hochdruck-Leitung und Anschlussstutzen die Hochdruck-Leitung auf die Dichtfläche an dem zweiten Ende des Anschlussstutzens presst zumindest teilweise eine zusätzliche Flächenpressung der Dichtflächen zwischen Gehäuse und Anschlussstutzen bewirkt.
Bei einer weiteren Ausführungsform liegt die in Richtung der Längsachse des Anschlussstutzens auf die von dem Bund eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche des Spannelements innerhalb der von dem Bund eingeschlossenen Fläche. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Druckkräfte veringert werden, weil die wirksame Fläche reduziert wird. 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 dass die Dauerfestigkeit der Verbindung zusätzlich erhöht wird.
Die eingangs genannte Aufgabe wird auch durch ein Gehäuse, insbesondere einen Kraftstoffhochdruckspeicher, für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen und einen, eine Durchgangsbohrung aufweisenden, mit dem Gehäuse flüssigkeitsdicht verbundenen Anschlussstutzen gelöst, wobei Gehäuseinneres und Durchgangsbohrung durch eine Bohrung im Gehäuse hydraulisch in Verbindung stehen und wobei die Mittel zum Verbinden von Gehäuse und Anschlussstutzen und die Mittel zum Abdichten der Verbindung von Gehäuse und Anschlussstutzen räumlich getrennt angeordnet sind.
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. Zusätzlich 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 an einem ersten Ende des Anschlussstutzens konzentrisch zur Durchgangsbohrung ein Bund angeordnet ist, dass der Anschlussstutzen an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung angeordnetes Spannelement aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens abgewandten, Ende eine Dichtfläche angeordnet ist, dass die Bohrung des Gehäuses an ihrem dem Anschlussstutzen zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche, deren Durchmesser dem des Bundes entspricht, und eine konzentrische Vertiefung aufweist, an deren Grund eine der Dichtfläche des Anschlussstutzens entsprechende Dichtfläche vorhanden ist, und dass, wenn Gehäuse und Anschlussstutzen nicht verbunden sind, der axiale Abstand von Dichtfläche und Ringfläche kleiner als der axiale Abstand von Dichtfläche und Bund ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Dichtflächen in einer Vertiefung des Gehäuses angeordnet sind und somit besonders gut vor Beschädigungen geschützt sind. Außerdem kann, wegen der Differenz des axialen Abstands von Dichtfläche und Ringfläche einerseits und des axialen Abstands von Dichtfläche und Bund andererseits, beim Verbinden eine Vorspannung des Spannelements und damit auch ein Anpressdruck auf die Dichtflächen erzeugt werden. Je nachdem, wie groß die o. g. Differenz ist und wie groß die Federrate des Spannelements ist, kann der Anpressdruck den Betriebsbedingungen angepaßt werden.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass an einem ersten Ende des Anschlussstutzens konzentrisch zur Durchgangsbohrung ein Bund angeordnet ist, dass an dem zweiten Ende des Anschlussstutzens eine Dichtfläche für eine Hochdruck-Leitung und Mittel zum Verbinden von Hochdruck-Leitung und Anschlussstutzen vorhanden sind, dass der Anschlussstutzen an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung angeordnetes Spannelement aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens abgewandten Ende eine Dichtfläche angeordnet ist, dass das Spannelement einen ersten und einen zweiten Abschnitt aufweist, wobei sich der erste Abschnitt von dem ersten Ende des Anschlussstutzens in Richtung des zweiten Endes des Anschlussstutzens erstreckt und der zweite Abschnitt konzentrisch zu dem ersten Abschnitt angeordnet ist und sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt, dass die Bohrung des Gehäuses an ihrem dem Anschlussstutzen zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche, deren Durchmesser dem des Bundes entspricht, und eine konzentrische Vertiefung aufweist, an deren Grund eine der Dichtfläche des Anschlussstutzens entsprechende Dichtfläche vorhanden ist, und dass, wenn Gehäuse und Anschlussstutzen nicht verbunden sind, der axiale Abstand von Dichtfläche und Ringfläche kleiner als der axiale Abstand von Dichtfläche und Bund ist. Bei dieser Variante ist die Baulänge des Anschlussstutzens besonders kurz. Außerdem ist die Federrate des Spannelements niedrig, so dass die Vorspannkraft genau einstellbar ist. Zusätzlich ist die Vertiefung im Gehäuse sehr flach und dadurch die Kerbwirkung gering.
Eine weitere Variante sieht vor, dass an einem ersten Ende des Anschlussstutzens konzentrisch zur Durchgangsbohrung ein Bund und eine Dichtfläche angeordnet sind, dass die Bohrung des Gehäuses an ihrem dem Anschlussstutzen zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche, deren Durchmesser dem des Bundes entspricht, und eine konzentrische Vertiefung aufweist, an deren Grund eine Dichtfläche vorhanden ist, dass zwischen der Dichtfläche des Anschlussstutzens und der Dichtfläche des Gehäuses ein mit einer Durchgangsbohrung versehenes Spannelement angeordnet ist, das an seinen Enden den Dichtflächen des Anschlussstutzens und des Gehäuses entsprechende Dichtflächen aufweist, und dass das Spannelement länger als der axiale Abstand der Dichtflächen des Anschlussstutzens und des Gehäuses ist, wenn der Bund des Anschlussstutzens auf der Ringfläche des Gehäuses aufliegt. Dadurch, dass das Spannelement ein eigenständiges Bauteil ist, kann es durch die Wahl des Materials und die Herstellung optimal an die Erfordernisse angepasst werden.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung ist in demontiertem Zustand der Kegelwinkel der Dichtfläche des Spannelements größer als der Kegelwinkel der Dichtfläche im Gehäuse, so dass, wenn beim Verbinden von Anschlussstutzen und Gehäuse die Vorspannung aufgebracht wird, die aussenliegenden Bereiche der Dichtfläche zuerst mit hoher Flächenpressung aneinander gepresst werden. Dies hat den Vorteil, dass bei gleicher Vorspannkraft und trotz geringfügiger Fertigungsungenauigkeiten eine höhere Flächenpressung erzielt wird, und dass ein Moment auf das Spannelement einwirkt, welches das Spannelement in Richtung der Längsachse der Durchgangsbohrung verformt. Diese Verformung führt dazu, dass der Betriebsdruck die Flächenpressung der Dichtflächen weiter erhöht wird.
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. Zusätzlich ist, wegen der Vorspannung des Spannelements, nach erfolgter Schweißung auf Dauer eine Vorspannung zwischen den Dichtflächen des Anschlussstutzens und des Gehäuses vorhanden. Die räumliche Trennung von Dichtfläche und Schweißnaht verhindert das Eindringen von Schweißspritzern in den Hochdruck-Bereich von Gehäuse, Anschlussstutzen und Hochdruckleitung. Schließlich entfällt die durch den unter Betriebsdruck stehenden Kraftstoff möglicherweise hervorgerufene Kerbwirkung auf die Schweissnaht.
Bei einer weiteren Ausführungsform liegt die in Richtung der Längsachse des Anschlussstutzens auf die von dem Bund eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche des Spannelements innerhalb der von dem Bund eingeschlossenen Fläche und liegt die in Richtung der Längsachse der Bohrung auf die von der Ringfläche eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche des Gehäuses innerhalb der von der Ringfläche eingeschlossenen Fläche. Dies führt dazu, dass die aus dem Betriebsdruck des Kraftstoffeinspritzsystems resultierenden und auf die Verbindung von Anschlussstutzen und Gehäuse wirkenden Druckkräfte veringert werden, weil die Fläche auf die der Betriebsdruck des Kraftstoffs wirkt kleiner ist als wenn der Kraftstoff den Raum bis zur Schweißnaht ausfüllt. 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.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird weiterhin durch ein Verfahren zum Fügen eines Gehäuses, insbesondere eines Kraftstoffhochdruckspeichers, und eines Anschlussstutzens gelöst, bei welchem
  • - das Spannelement in die Vertiefung des Gehäuses eingebracht wird,
  • - das Spannelement vorgespannt wird
  • - Gehäuse und Anschlussstutzen in vorgespanntem Zustand verschweißt werden und
  • - die Vorspannung aufrechterhalten wird, bis die Schweißnaht so weit abgekühlt ist, dass sie die Vorspannung übertragen kann.
Dieses Verfahren ist einfach ausführbar und das mit diesem Verfahren hergestellt Erzeugnis weist die oben genannten Vorteile auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.
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 Kraftstoffhochdruckspeichers im Längsschnitt; sowie
Fig. 3 das Schweißen eines Anschlussstutzens gemäß der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform in vorgespanntem Zustand.
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 mit einer Hochdruckleitung 5 herzustellen. Aus diesem Grund weist das Gehäuse 2 eine Bohrung 6 auf, die mit einer Durchgangsbohrung 7 des Anschlussstutzens 1 in Verbindung steht. Die Verschraubung von Anschlussstutzen 1 und Hochdruckleitung S mittels einer Spannmutter 8 entspricht dem Stand der Technik.
An dem der Spannmutter 8 entgegengesetzten Ende des Anschlussstutzens 1 weist dieser einen Bund 9 auf. Dieser Bund 9 wirkt als Anschlag in Richtung der Längsachse des Anschlussstutzens 1, wenn er auf einer entsprechenden Ringfläche 10 des Gehäuses 2 aufsitzt. Damit wird die Position des Anschlussstutzens 1 bezüglich des Gehäuses 2 beim Schweißen festgelegt. In eine Vertiefung 11 des Gehäuses 2 ragt ein Spannelement 12 des Anschlussstutzens 1 hinein. Der Außendurchmesser des Spannelements 12 kann so bemessen sein, dass der Anschlussstutzen durch das Spannelement 12 in der Vertiefung 11 zentriert wird. Das Spannelement 12 weist an seinem Ende eine kegelstumpfförmige Dichtfläche 13 auf. Diese Dichtfläche 13 liegt auf einer Dichtfläche 14 des Gehäuses 2 auf. Dadurch wird gewährleistet, dass die Hohlräume 15 zwischen Anschlussstutzen 1 und Gehäuse 2 nicht mit Kraftstoff gefüllt werden und damit auch keine entsprechenden Druckkräfte auf die Schweißnaht 3 wirken.
Da der Anschlussstutzen 1 so mit dem Gehäuse 2 verschweißt wird, dass das Spannelement 12 in axialer Richtung vorgespannt ist, ist das Spannelement 12 in der gezeigten Darstellung nach innen verformt. Diese Verformung des Spannelements 12 führt dazu, dass der Innendruck in der Durchgangsbohrung 7 die Anpresskraft zwischen den Dichtflächen 13 und 14 erhöht. Außerdem kann nach dem Schweißen durch Messen des Durchmessers der Bohrung 7 geprüft werden, ob eine ausreichende Vorspannkraft zwischen den Dichtflächen 13 und 14 vorhanden ist.
Um eine kontrollierte Verformung des Spannelements 12 nach innen zu gewährleisten, sind verschiedene Wege gangbar. Zum Beispiel kann der Aussendurchmesser des Spannelements 12 kleiner als der Durchmessers der Dichtfläche 13 gewählt werden oder es kann durch die Wahl der Kegelwinkel der Dichtflächen 13 und 14 dafür gesorgt werden, dass durch die Vorspannkraft ein Biegemoment hervorgerufen wird, welches die gewünschte Verformung nach innen hervorruft. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn der Kegelwinkel der Dichtfläche 13 in nicht vorgespanntem Zustand größer ist als der der Dichtfläche 14. Die Differenz der Kegelwinkel muss dabei so bemessen werden, dass, wenn die gesamte Vorspannkraft aufgebracht wird und der Bund 9 auf der Ringfläche 10 aufliegt, die Dichtheit zwischen der Dichtfläche 14 des Gehäuses und der Dichtfläche 13 des Spannelements 12 gewährleistet ist.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Anschlussstutzens 1 dargestellt. Die verwendeten Bezugszahlen entsprechen denen in Fig. 1. Unterschiede zwischen den Ausführungsformen der Fig. 1 und 2 bestehen insbesondere bezüglich der Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Gehäuse 2 sowie bezüglich des Spannelements 12.
Auf der linken Seite von Fig. 2 ist eine Ausführungsform dargestellt, bei der der Anschlussstutzen 1 über seinen Bund 9 mit dem Gehäuse 2 verschweißt ist.
Auf der rechten Seite von Fig. 2 ist eine Variante dargestellt, bei der der Bund 9 und die Schweißnaht 3 räumlich getrennt sind. Bei dieser Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Gehäuse 2 liegt der Bund 9 auf der Ringfläche 10 auf. Auf der oberen Seite des Bundes 9 wird mittels eines Schweißrings 16 eine äußerst belastbare Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Gehäuse 2 durch die Schweißnaht 3 hergestellt. Der Bund 9 kann, so wie er auf der rechten Seite von Fig. 2 dargestellt ist, die Zentrierung des Anschlussstutzens 1 bezüglich der Bohrung 6 bewirken.
Das Spannelement 12 weist bei dieser Ausführungsform einen ersten auf Zug belasteten Abschnitt 17 und einen zweiten auf Druck belasteten Abschnitt 18 auf. Die Vorspannung des Spannelements 12 ergibt sich ähnlich wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel dadurch, dass die Dichtfläche 13 auf der Dichtfläche 14 des Gehäuses 2 aufsitzt, bevor der Bund 9 auf der Ringfläche 10 aufliegt. Wenn nun der Bund 9 bis auf die Ringfläche 10 gepresst wird, entsteht die Vorspannung im Spannelement 12, welche die gewünschte Flächenpressung zwischen den Dichtflächen 13 und 14 zur Folge hat. Aufgrund der aus den Längen des ersten Abschnitts 17 und des zweiten Abschnitts 18 zusammengesetzten großen Gesamtlänge des Spannelements 12 ist dessen Federrate vergleichsweise gering. Dies kann im Einzelfall vorteilhaft sein, wenn die Vorspannkraft genau eingehalten werden soll.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist auch zu erkennen, dass die Kraft, mit der die Spannmutter 8 die Hochdruckleitung 5 auf eine Dichtfläche 19 des Anschlussstutzens 1 presst, sich in dem zweiten Abschnitt 18 des Spannelements 12 fortsetzt und zu einer weiteren Erhöhung des Anpressdrucks zwischen den Dichtflächen 13 und 14 führt. Dieser Effekt wird verstärkt, wenn ein Übergangsbereich 20, der ersten und zweiten Abschnitt 17 und 18 verbindet, weich ausgeführt wird.
In Fig. 3 ist dargestellt, wie die Verbindung von Anschlussstutzen 1 und Gehäuse 2 realisiert werden kann. Die rechte und die linke Seite der Fig. 3 weisen, ähnlich wie in Fig. 2, jeweils wieder unterschiedliche konstruktive Ausgestaltungen auf. Zusätzlich ist ein Stempel 21 erkennbar, mit dessen Hilfe der Anschlussstutzen 1 auf das Gehäuse 2 gepresst wird, bis der Bund 9 auf der Ringfläche 10 aufsitzt. Im linken Teil von Fig. 3 ist ein Stempel 21 mit Zentrierdorn 22 dargestellt, während auf der rechten Seite von Fig. 3 ein Stempel 21 ohne Zentriereinrichtung dargestellt ist.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

Claims (16)

1. Anschlussstutzen (1) für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einer in Richtung der Längsachse verlaufenden Durchgangsbohrung (7), mit einem ersten Ende des Anschlussstutzens (1), an dem konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) ein Bund (9) angeordnet ist, und mit einem zweiten Ende, an dem eine Dichtfläche (19) für eine Hochdruck-Leitung (5) und Mittel zum Verbinden (8) von Hochdruck-Leitung (5) und Anschlussstutzen (1) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (1) an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) angeordnetes Spannelement (12) aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) abgewandten Ende eine Dichtfläche (13) angeordnet ist.
2. Anschlussstutzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) in Richtung der Längsachse über den Bund (9) hinausragt.
3. Anschlussstutzen (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (12) einen ersten und einen zweiten Abschnitt (17, 18) aufweist, wobei sich der erste Abschnitt (17) von dem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) in Richtung des zweiten Endes des Anschlussstutzens (1) erstreckt und der zweite Abschnitt (18) konzentrisch zu dem ersten Abschnitt (17) angeordnet ist und sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt.
4. Anschlussstutzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (13) kegelstumpfförmig ist.
5. Anschlussstutzen (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche (13) die Form einer Kreisringfläche hat.
6. Anschlussstutzen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Außendurchmesser des Spannelements (12) mindestens teilweise kleiner als der Durchmesser der Dichtfläche (13) ist.
7. Anschlussstutzen (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Abschnitt (17) des Spannelements (12) relativ zu dem zweiten Abschnitt (18) in Richtung der Dichtfläche (13) des Spannelements (12) verschiebbar ist.
8. Anschlussstutzen (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Längsachse des Anschlussstutzens (1) auf die von dem Bund (9) eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche (13) des Spannelements (1) innerhalb der von dem Bund (9) eingeschlossenen Fläche liegt.
9. Gehäuse (2), insbesondere Kraftstoffhochdruckspeicher, für ein Kraftstoffeinspritzsystem für Brennkraftmaschinen mit einem, eine Durchgangsbohrung (7) aufweisenden, mit dem Gehäuse (2) flüssigkeitsdicht verbundenen Anschlussstutzen (1), wobei Gehäuseinneres (4) und Durchgangsbohrung (7) durch eine Bohrung (6) im Gehäuse (2) hydraulisch in Verbindung stehen, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Verbinden (3) von Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) und die Mittel zum Abdichten (13, 14) der Verbindung von Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) räumlich getrennt angeordnet sind.
10. Gehäuse (2) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) ein Bund (9) angeordnet ist, dass der Anschlussstutzen (1) an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) angeordnetes Spannelement (12) aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) abgewandten, Ende eine Dichtfläche (13) angeordnet ist, dass die Bohrung (6) des Gehäuses (2) an ihrem dem Anschlussstutzen (1) zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche (10), deren Durchmesser dem des Bundes (9) entspricht, und eine konzentrische Vertiefung (11) aufweist, an deren Grund eine der Dichtfläche (13) des Anschlussstutzens (1) entsprechende Dichtfläche (14) vorhanden ist, und dass, wenn Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) nicht verbunden sind, der axiale Abstand von Dichtfläche (14) und Ringfläche (10) kleiner als der axiale Abstand von Dichtfläche (13) und Bund (9) ist.
11. Gehäuse (2) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) ein Bund (9) angeordnet ist, dass an dem zweiten Ende des Anschlussstutzens eine Dichtfläche (19) für eine Hochdruck- Leitung (5) und Mittel zum Verbinden (8) von Hochdruck- Leitung (5) und Anschlussstutzen (1) vorhanden sind, dass der Anschlussstutzen (1) an seinem ersten Ende ein konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) angeordnetes Spannelement (12) aufweist, an dessen, dem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) abgewandten Ende eine Dichtfläche (13) angeordnet ist, dass das Spannelement (12) einen ersten und einen zweiten Abschnitt (17, 18) aufweist, wobei sich der erste Abschnitt (17) von dem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) in Richtung des zweiten Endes des Anschlussstutzens (1) erstreckt und der zweite Abschnitt (18) konzentrisch zu dem ersten Abschnitt (17) angeordnet ist und sich in entgegengesetzter Richtung erstreckt, dass die Bohrung (6) des Gehäuses (2) an ihrem dem Anschlussstutzen (1) zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche (10), deren Durchmesser dem des Bundes (9) entspricht, und eine konzentrische Vertiefung (11) aufweist, an deren Grund eine der Dichtfläche (13) des Anschlussstutzens (1) entsprechende Dichtfläche (14) vorhanden ist und dass, wenn Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) nicht verbunden sind, der axiale Abstand von Dichtfläche (14) und Ringfläche (10) kleiner als der axiale Abstand von Dichtfläche (13) und Bund (9) ist.
12. Gehäuse (2) nach Anspruch 9 dadurch gekennzeichnet, dass an einem ersten Ende des Anschlussstutzens (1) konzentrisch zur Durchgangsbohrung (7) ein Bund (9) und eine Dichtfläche (13) angeordnet sind, dass die Bohrung (6) des Gehäuses (2) an ihrem dem Anschlussstutzen (1) zugewandten Ende eine konzentrische Ringfläche (10), deren Durchmesser dem des Bundes (9) entspricht, und eine konzentrische Vertiefung (11) aufweist, an deren Grund eine Dichtfläche (14) vorhanden ist, dass zwischen der Dichtfläche (13) des Anschlussstutzens (1) und der Dichtfläche (14) des Gehäuses (2) ein mit einer Durchgangsbohrung versehenes Spannelement angeordnet ist, das an seinen Enden den Dichtflächen (13, 14) des Anschlussstutzens (1) und des Gehäuses (2) entsprechende Dichtflächen aufweist, und dass das Spannelement (12) länger als der axiale Abstand der Dichtflächen (13, 14) des Anschlussstutzens (1) und des Gehäuses (2) ist, wenn der Bund (9) des Anschlussstutzens (1) auf der Ringfläche (10) des Gehäuses (2) aufliegt.
13. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass in demontiertem Zustand der Kegelwinkel der Dichtfläche (13) des Spannelements (12) größer als der Kegelwinkel der Dichtfläche (14) im Gehäuse (2) ist.
14. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Anschlussstutzen (1) durch Schweissen mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
15. Gehäuse (2) nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Längsachse des Anschlussstutzens (1) auf die von dem Bund (9) eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche (13) des Spannelements (1) innerhalb der von dem Bund (9) eingeschlossenen Fläche liegt, und dass die in Richtung der Längsachse der Bohrung (6) auf die von der Ringfläche (10) eingeschlossene Fläche projizierte Dichtfläche (14) des Gehäuses (2) innerhalb der von der Ringfläche (10) eingeschlossenen Fläche liegt.
16. Verfahren zum Fügen eines Hochdruck-Gehäuses (2), insbesondere eines Kraftstoffhochdruckspeichers, und eines Anschlussstutzens (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
  • - Einbringen des Spannelements (12) in die Vertiefung (11) des Gehäuses (2)
  • - Vorspannen des Spannelements (12),
  • - Verschweißen in vorgespanntem Zustand von Gehäuse (2) und Anschlussstutzen (1) und
  • - Aufrechterhalten der Vorspannung bis die Schweißnaht so weit abgekühlt ist, dass sie die Vorspannung übertragen kann.
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