DE10017113A1

DE10017113A1 - Spannmutter

Info

Publication number: DE10017113A1
Application number: DE2000117113
Authority: DE
Inventors: Bernd Koelbl; Juergen Engel; Norbert Radinger
Original assignee: INA Waelzlager Schaeffler OHG
Current assignee: IHO Holding GmbH and Co KG
Priority date: 2000-04-06
Filing date: 2000-04-06
Publication date: 2001-10-11
Anticipated expiration: 2020-04-07
Also published as: DE10017113B4

Abstract

Vorgeschlagen ist eine kostengünstig zu fertigende Spannmutter (1) zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrundkörper eines Injektors für Kraftstoff. Diese Spannmutter (1) ist erfindungsgemäß aus tiefgezogenem, dünnwandigen Stahlblech mit eingewalztem Gewinde (4) zum Aufschrauben auf den Düsengrundkörper ausgebildet. sie an an einer Stirnseite (5) einen senkrecht zu ihrer Axialerstrekung verlaufenden und nach innen gebogenen Kragen (6) mit einer Innenseite (7). An diese Innenseite (7) ist ein separates Ringteil (8) angelegt. Das Ringteil (8) hat axial innen eine Innenringfläche (10) als Dichtfläche für den Düsenkörper. Gleichzeitig weist der Kragen (6) eine Außenringfläche (11) auf, über welche die Spannmutter (1) mit verschraubtem Düsengrundkörper auf einem Absatz eine Aufnahme der Brennkraftmaschine dichtend anordenbar ist.

Description

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Spannmutter zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrundkörper eines Injektors für Kraftstoff, vorzugsweise für eine qua litätsgeregelte Brennkraftmaschine, welche Spannmutter hülsenartig ausgebildet ist und an ihrem Innenmantel ein Gewinde zum Verschrauben mit dem Düsen grundkörper hat, wobei sie mit ihrem Außenmantel in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einbaubar ist und wobei sie, zumindest mittelbar, im Bereich ihrer dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite einerseits am Innenmantel eine Innenringfläche für eine dichtende Anlage einer Stirnseite des Düsenkörpers und andererseits am Außenmantel eine Außenringfläche zur dichtenden Anlage an einem Ringabsatz der Brennkraftmaschine aufweist.

Hintergrund der Erfindung

Ein derartiges Spannelement geht aus der als gattungsbildend betrachteten GB 21 33 479 A hervor. Dieses wird für eine kraftstoffdichte Verbindung eines eine Düsennadel umschließenden Düsenkörper mit einem Düsengrundkörper einer nockengetriebenen Pumpe-Düse-Einheit zur Direkteinspritzung von Die selkraftstoff verwendet. Es ist in einem Zylinderkopf bzw. einer Umgebungs konstruktion befestigbar.

Nachteilig ist es bei dem vorbekannten Spannelement, daß es relativ massiv in einem Zerspanungsprozeß hergestellt werden muß. Für die Großserienferti gung bedeutet dies einen erheblichen Materialeinsatz bei relativ hohen Ferti gungskosten. Des Weiteren ist festzustellen, dass die Materialstruktur durch die spanende Bearbeitung geschwächt ist und dass im Bereich der dem Dü senkörper zugewandten Stirnseite der Spannmutter ein relativ massiv ausge bildeter Ringkragen zur Bildung einer Dichtfläche zwischen dem Düsenkörper und der Spannmutter vorliegt. Diese Dichtfläche kann zum anderen nicht pro blemlos radial erweitert werden.

Aufgabe der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Spannmutter der vorbeschriebenen Art zu schaffen, bei welcher die aufgezeigten Nachteile beseitigt sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des kennzeichnen den Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Demnach besteht die Spannmutter aus tiefgezogenem, dünnwandigen Stahlblech mit eingearbeitetem Gewinde, wobei ihr Außenmantel ein einteilig mit dieser ver bundenes Mitnehmermittel zum Verschrauben des Gewindes mit dem Düsen grundkörper hat und wobei die Spannmutter im Bereich ihrer dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite in einen zumindest annähernd orthogonal zu ihrer Längs erstreckung verlaufenden Kragen übergeht, an dessen Innenseite ein separates Ringteil mit einer Bohrung für den Düsenkörper angelegt ist, an welchem Ringteil axial innen die Innenringfläche für den Düsenkörper verläuft.

Durch diese Ausbildung sind die eingangs zitierten Nachteile mit einfachen Mitteln beseitigt. Die nunmehr tiefgezogene Spannmutter lässt sich vergleichs weise kostengünstig fertigen. Zum anderen besitzt sie eine ausreichend gute Festigkeit, da während des Umformvorgangs deren Materialfasern quasi er halten bleiben.

Das Gewinde zum Verschrauben mit dem Düsengrundkörper kann gleich beim Umformvorgang spanlos, beispielsweise durch Einwalzen/Rollieren, hergestellt werden. Alternativ hierzu ist es vorgesehen, das Gewinde durch einen spanab hebenden Vorgang wie Schneiden zu schaffen.

Gleichzeitig ist durch den orthogonalen Kragen eine hervorragende Anlageflä che für das Ringteil hergestellt. Dieser Kragen kann relativ dünnwandig gefer tigt werden, wobei er in etwa eine gleiche Wandstärke besitzt, wie die Spann mutter im Bereich der düsenkörperseitigen Stirnseite.

Durch das separate Ringteil kann die erfindungsgemäße Spannmutter an die jeweiligen Gegebenheiten am Düsenkörper adaptiert werden. Mit anderen Worten gesagt können konstruktive Änderungen an diesem Teil entfallen. Gleichzeitig lassen sich durch das separate Ringteil relativ einfach die stirnsei tigen Dichtflächen zum Düsenkörper bzw. zum Absatz am Zylinderkopf den Erfordernissen anpassen. Somit sind relativ breite Dichtflächen mit einer hier durch erzielbaren geringen Flächenpressung herstellbar.

In Fortbildung der Erfindung ist es vorgeschlagen, das Ringteil am Innenmantel der Spannmutter über eine Preßpassung bzw. eine Verstemmung/Verprägung, beispielsweise dichtend, anzuordnen. Hierdurch liegt eine verliersichere Ein heit vor, wodurch sich ein Transport oder eine Montage einfacher und sicherer gestaltet. Alternativ ist es vorgesehen, das Ringteil über eine Übergangs- bzw. Spielpassung am Innenmantel der Spannmutter zu führen und die dichtende Verbindung erst beim Verspannen des Düsenkörpers mit dem Düsengrundkör per zu schaffen.

Als Anlage der Spannmutter am Absatz der Brennkraftmaschine bzw. konkreter gesagt am Absatz des Zylinderkopfes ist entweder eine Außenseite des Kra gens bzw. eine Außenringfläche eines das Ringteil axial verlängernden Axialansatzes vorgeschlagen. Letztere Maßnahme hat den Vorteil, dass die Spannmutter lediglich die Zugkraft aus der Verschraubung mit dem Düsen grundkörper aufnehmen muss. Die Kräfte auf die Dichtflächen werden durch das separate Ringteil aufgenommen. Somit können hier ggf. geeignete Ver schleißschutzmaßnahmen appliziert werden, die sich ansonsten bei Anbrin gung an der Spannmutter (z. B. Härten dieser) als relativ aufwändig darstellen würden.

Vorgeschlagen ist es zwar, dass der Axialansatz einteilig mit dem Ringteil ver bunden ist, jedoch ist es alternativ auch vorgesehen, den Axialansatz separat gegenüber dem Ringteil auszubilden.

Als Mitnehmermittel zum Verschrauben der Spannmutter mit dem Düsengrund körper sind erfindungsgemäß Einprägungen/Einformungen oder Mehrkantaus bildungen vorgesehen. Dem Fachmann erschließen sich an dieser Stelle selbstverständlich noch weitere Maßnahmen wie Laschen, rändel- oder bör delartige Gestaltungen, Nasen und Ähnliches. Die Mitnehmermittel können am gesamten Außenmantel der Spannmutter angeordnet sein.

Der Schutzbereich dieser Erfindung bezieht sich zwar insbesondere auf Spannmuttern zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrundkör per eines Injektors für Dieselkraftstoff (Zeit- oder kantengesteuerte Einspritzsy steme). Jedoch gibt es eine Vielzahl von weiteren Anwendungsmöglichkeiten. So ist beispielsweise auch an Spannschrauben im gleichen Einsatzgebiet bzw. an Spannelemente für Injektoren bei quantitätsgeregelten Brennkraftmaschinen oder an Spannelemente für Injektoren flüssiger Medien allgemeiner Art ge dacht.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Die Erfindung ist zweckmäßigerweise anhand der Zeichnung näher beschrie ben. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1c eine erfindungsgemäße Spannmutter mit separatem Ringteil und

Fig. 2a bis 2c die Spannmutter nach Fig. 1, deren Ringteil einen Axialansatz besitzt.

Ausführliche Beschreibung der Zeichnung

Die Spannmutter 1 nach den Figuren ist aus dünnwandigem Blechwerkstoff in einem Tiefziehverfahren hergestellt. Sie hat im Bereich einer einem Düsen grundkörper zugewandten Stirnseite 2 an ihrem Innenmantel 3 ein Gewinde 4. Das Gewinde 4 wird, muss jedoch nicht, vorteilhafterweise gleich beim Tiefzie hen auf einer Umformmaschine mit eingewalzt. Somit entfällt ein separater Be arbeitungsvorgang. Durch das Einwalzen wird gleichzeitig Spanabfall vermie den.

Im Bereich ihrer weiteren Stirnseite 5, welche einem zeichnerisch nicht offen barten Düsenkörper zugewandt ist (siehe auch Beschreibungseinleitung), be sitzt die Spannmutter 1 einen Kragen 6. Letzterer verläuft hier senkrecht zu einer Längserstreckung der Spannmutter 1 und erstreckt sich radial nach in nen. Er hat eine Innenseite 7. An dieser Innenseite 7 liegt ein separates Ring teil 8 mit einer Bohrung 9 für den Düsenkörper an. Das Ringteil 8 ist beispiels weise über eine Preßpassung am Innenmantel 3 der Spannmutter 1 dichtend geführt. Es hat eine Innenringfläche 10. Diese dient bei einer Verschraubung der Spannmutter 1 mit dem Düsengrundkörper über das Gewinde 4 als Anlage- und Dichtfläche für den zuvor eingelegten Düsenkörper.

Des Weiteren ist am Kragen 6 eine Außenringfläche 11 gebildet. Über diese ist die Spannmutter 1 im verschraubten Zustand mit dem Düsengrundkörper dichtend an einem Absatz einer komplementären Aufnahme der Brennkraftma schine anordenbar. Denkbar und vorgesehen ist beispielsweise ein Einschrau ben der vorgenannten Einheit.

Ein Außenmantel 12 der Spannmutter 1 ist weitestgehend glattflächig herge stellt. Er hat jedoch im Bereich der Stirnseite 5 ein Mitnehmermittel 13 zum Eingriff eines Werkzeuges für das Verschrauben der Spannmutter 1 mit dem Düsengrundkörper. Zeichnerisch offenbart ist, dass das Mitnehmermittel 13 beispielsweise aus ringförmig am Außenmantel 12 verteilten Einprägun gen/Einformungen besteht. Denkbar ist es jedoch auch, Mehrkantprofile und Ähnliches am Außenmantel 12 zu applizieren.

Durch das separate Ringteil 8 kann die nunmehr aus Blech hergestellte Spannmutter 1 leicht an bisher ausgeführte Düsenkörper, ohne deren Ände rungen, adaptiert werden. Zum anderen lassen sich mit geringem Fertigungs aufwand hervorragende Dichtflächen (Innenringfläche 10, Außenringfläche 11) schaffen. Da die Spannmutter 1 aus einem Blechwerkstoff besteht und in einem Tiefziehverfahren gefertigt wird, sind deren Fertigungskosten, bei ausreichen der bzw. guter Steifigkeit, relativ gering.

Die Fig. 2a bis 2c offenbaren eine Spannmutter 1 ähnlich der vorgenann ten. Einziger Unterschied ist es, dass das Ringteil 8 im Bereich des Kragens 6 axial aus diesem herausgeführt ist und einen Axialansatz 14 hat. Somit um schließt dieser Axialansatz 14 mit seiner Bohrung 9 den Düsenkörper mit Dü sennadel. Die o. g. Außenringfläche 11 ist nunmehr stirnseitig am Axialansatz 14 ausgebildet und nicht mehr unmittelbarer Bestandteil der Spannmutter 1. Die Spannmutter 1 muss nur noch die Zugkraft aus der Verschraubung auf nehmen. Die Kräfte auf die vorgenannten Dichtflächen 10, 11 werden durch das separate Ringteil 8 übertragen.

Liste der Bezugszahlen

1

Spannmutter

2

Stirnseite

3

Innenmantel

4

Gewinde

5

Stirnseite

6

Kragen

7

Innenseite

8

Ringteil

9

Bohrung

10

Innenringfläche

11

Außenringfläche

12

Außenmantel

13

Mitnehmermittel

14

Axialansatz

Claims

1. Spannmutter (1) zum Verbinden eines Düsenkörpers mit einem Düsengrund körper eines Injektors für Kraftstoff, vorzugsweise für eine qualitätsgeregelte Brennkraftmaschine, welche Spannmutter (1) hülsenartig ausgebildet ist und an ihrem Innenmantel (3) ein Gewinde (4) zum Verschrauben mit dem Düsen grundkörper hat, wobei sie mit ihrem Außenmantel (12) in einen Zylinderkopf der Brennkraftmaschine einbaubar ist und wobei sie, zumindest mittelbar, im Bereich ihrer dem Düsenkörper zugewandten Stirnseite (5) einerseits am In nenmantel (3) eine Innenringfläche (10) für eine dichtende Anlage einer Stirn seite des Düsenkörpers und andererseits am Außenmantel (12) eine Außen ringfläche (11) zur dichtenden Anlage an einem Ringabsatz der Brennkraftma schine aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannmutter (1) aus tief gezogenem, dünnwandigen Stahlblech mit eingearbeitetem Gewinde (4) be steht, wobei ihr Außenmantel (12) ein einteilig mit dieser verbundenes Mitneh mermittel (13) zum Verschrauben des Gewindes (4) mit dem Düsengrundkör per hat und wobei die Spannmutter (1) im Bereich ihrer dem Düsenkörper zu gewandten Stirnseite (5) in einen zumindest annähernd orthogonal zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Kragen (6) übergeht, an dessen Innenseite (7) ein separates Ringteil (8) mit einer Bohrung (9) für den Düsenkörper angelegt ist, an welchem Ringteil (8) axial innen die Innenringfläche (10) für den Düsen körper verläuft.

2. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen ringfläche (11) unmittelbar durch den Kragen (6) gebildet ist (Fig. 1b).

3. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Außen ringfläche (11) an einem Axialansatz (14) des Ringteils (8) verläuft, welcher den Kragen (6) axial durchragt (Fig. 2b).

4. Spannmutter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Axialan satz (14) einteilig mit dem Ringteil (8) verbunden ist.

5. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Ringteil (8) am Innenmantel (3) der Spannmutter (1) über eine Preßpassung bzw. eine Ver stemmung/Verprägung dichtend geführt ist.

6. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Mit nehmermittel (13) aus ringförmigen Einprägungen/Einformungen oder aus einem Mehrkant wie einem Vier- bzw. Sechskant besteht.

7. Spannmutter nach Anspruch 1 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Mitnehmermittel (13) im Bereich der Stirnseite (5) der Spannmutter (1) posi tioniert ist, welche dem Düsenkörper zugewandt ist.

8. Spannmutter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge winde (4) durch Walzen, Rollieren oder Schneiden hergestellt ist.