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Die
Erfindung betrifft eine Kabeldurchführung, insbesondere eine Hochdruckkabeldurchführung für Brennstoffsysteme,
und ein Brennstoffsystemteil mit solch einer Kabeldurchführung, insbesondere
ein Brennstoffeinspritzventil.
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Aus
der
DE 40 05 455 A1 ist
ein Brennstoffeinspritzventil mit einem piezoelektrischen Aktor
und einem mittels einer Ventilnadel betätigbaren Ventilschließkörper, der
mit einer Ventilsitzfläche
zu einem Dichtsitz zusammenwirkt, bekannt. Der Aktor ist dabei an
dem der Abspritzseite abgewandten Ende des Brennstoffeinspritzventils
angeordnet und über
eine sich über
den Querschnitt des Brennstoffeinspritzventils erstreckende Federmembran
gegen einen seitlich und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran
eingeführten
Brennstoff abgedichtet. Die Federmembran teilt daher das Brennstoffeinspritzventil
in einen mit Brennstoff gefüllten
abspritzseitigen Abschnitt und einen gegen den Brennstoff abgedichteten
Abschnitt, in dem sich der Aktor befindet. Der abgedichtete Abschnitt
des Brennstoffeinspritzventils weist einen elektrischen Anschluss
auf, über den
eine elektrische Zuleitung an das Ansteuerelement des Aktors geführt ist.
Der elektrische Anschluss ist dabei in eine seitlich an dem Ventilgehäuse des
Brennstoffeinspritzventils angebrachte Bohrung gesteckt.
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Nachteilig
bei dem aus der
DE
40 05 455 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventil ist, dass
der Brennstoff nur über
einen seitlich an dem Ventilgehäuse
angebrachten und in Abspritzrichtung unterhalb der Federmembran
liegenden Brennstoffeinlassstutzen in das Brennstoffeinspritzventil
eingeführt
werden kann. Insbesondere kann der Brennstoff nicht über das
der Abspritzseite gegenüberliegende Ende
des Ventilgehäuses
in das Brennstoffeinspritzventil eingeführt werden. Durch die unvorteilhafte Lage
des Brennstoffeinlassstutzens wird sowohl die Länge als auch der Durchmesser
des Brennstoffeinspritzventils vergrößert. Außerdem wird das Anschließen einer
geeigneten Brennstoffzuführung
an den Brennstoffeinlassstutzen erschwert.
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Das
aus der
DE 40 05 455
A1 bekannte Brennstoffeinspritzventil hat außerdem den
Nachteil, dass die Federmembran eine große Querschnittsfläche bildet,
so dass aufgrund des Brennstoffdruckes eine große Kraft an den Befestigungsstellen
der Federmembran wirkt. Das bekannte Brennstoffeinspritzventil ist
daher für
hohe Drücke
ungeeignet, wie sie z.B. beim Einspritzen von Dieselbrennstoff benötigt werden.
Aber auch bei geringeren Drücken
kann es zur Beschädigung
der Federmembran kommen, was durch die beim Betätigen des Brennstoffeinspritzventils
auftretenden Bewegungen der Federmembran auf der Seite der Ventilnadel
noch gefördert
wird.
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Ein
weiterer Nachteil des aus der
DE 40 05 455 A1 bekannten Brennstoffeinspritzventils
ist, dass der Aktor nicht gegen über
die Trennfuge zwischen dem Ventilgehäuse und dem elektrischen Anschluss eindringende
Stoffe geschützt
ist. Außerdem
ist die Verbindung des elektrischen Anschlusses mit einem elektrischen
Kontakt des Aktors aufwändig,
da der Aktor über
eine endseitige Öffnung
in das Ventilgehäuse
eingeführt
wird und die elektrischen Anschlüsse
seitlich an den Aktor geführt
sind.
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Vorteile der
Erfindung
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Die
erfindungsgemäße Kabeldurchführung mit
den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sich eine selbstverstärkende Dichtung
ausbilden lässt,
d.h. eine Dichtung, deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung
zunimmt. Die Kabeldurchführung
kann insbesondere als Hochdruckkabeldurchführung für Brennstoffsysteme zum Einsatz kommen,
d.h. beispielsweise in einer Pumpe, einem Brennstoffvorratsbehälter (Common
Rail) oder einem Brennstoffeinspritzventil eingesetzt werden. Das
erfindungsgemäße Brennstoffsystemteil
mit den Merkmalen des Anspruchs 10 hat den Vorteil, dass durch die
Zusammenwirkung des Kegelkörpers
mit der kegelförmigen
Aussparung des Bauteils eine selbstverstärkende Dichtung geschaffen
wird, deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung zunimmt. Gegenüber dem
Stand der Technik ergibt sich der weitere Vorteil, dass eine universell
anwendbare Lösung
geschaffen wird, die eine große
Flexibilität,
insbesondere hinsichtlich der Anordnung der elektrischen Anschlüsse und
der Brennstoffzufuhr, gewährleistet.
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Durch
die in den abhängigen
Ansprüchen
2 bis 9 aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen der in Anspruch 1 angegebenen
Kabeldurchführung
möglich.
Durch die in dem abhängigen Anspruch
11 angegebene Maßnahme
ist eine vorteilhafte Weiterbildung des im Anspruch 10 angegebenen
Brennstoffsystemteils möglich.
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In
vorteilhafter Weise umfasst der Kegelkörper eine zumindest im Wesentlichen
axiale oder koaxiale Aussparung, in der der Haltekörper angeordnet ist.
Dadurch kann der kompakte Aufbau der Kabeldurchführung weiter verbessert werden
und eine gleichmäßige Beaufschlagung
der gebildeten Dichtungen erreicht werden.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass die Aussparung des Kegelkörpers zumindest
eine Stufe aufweist, an der der Haltekörper abgestützt ist. Dadurch wird auch bei
einer hohen Beaufschlagung des Haltekörpers, z.B. aufgrund eines
sehr hohen Brennstoffdruckes, eine Verschiebung des Haltekörpers in
dem Kegelkörper
verhindert.
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Vorteilhaft
ist es ferner, dass in der Aussparung des Kegelkörpers zumindest abschnittsweise ein
Gewinde vorgesehen ist, in das der Haltekörper eingreift. Insbesondere
kann das Gewinde an einem Ende der Aussparung vorgesehen sein. Das
Gewinde kann in einfacher Weise in einer Bohrung des Kegelkörpers ausgebildet
werden und bietet zudem den Vorteil, dass ein zuverlässiger Halt
des Haltekörpers sichergestellt
wird.
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Ferner
ist es vorteilhaft, dass die Aussparung des Kegelkörpers eine
Kegelbohrung ist und dass der Haltekörper zumindest im Wesentlichen
kegelförmig
ausgebildet und in der Kegelbohrung des Kegelkörpers eingesetzt ist, wobei
zwischen dem Haltekörper
und dem Kegelkörper
an der Kegelbohrung eine Dichtung ausgebildet ist. Dadurch wird
zwischen dem Haltekörper
und dem Kegelkörper
an der Kegelbohrung eine selbstverstärkende Dichtung geschaffen,
deren Dichtwirkung mit zunehmender Beaufschlagung zunimmt.
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In
vorteilhafter Weise ist der Haltekörper aus Glas ausgebildet und
der Draht in den Haltekörper eingeschmolzen.
Dies kann z.B. dadurch erreicht werden, dass in den Kegelkörper ein
von Glas ummantelter Draht eingebracht wird, die Teile über die Temperatur
der Fließgrenze
von Glas erhitzt werden und dann das weiche Glas beidseitig in den
Kegelkörper
gepresst wird. Dabei passt sich das fließfähige Glasmaterial der durch
die Aussparung des Kegelkörpers
vorgegebenen Form an, wodurch der Haltekörper gebildet wird. Dabei legt
sich das fließende Glasmaterial
beispielsweise um einen Absatz oder fließt in ein Gewinde des Kegelkörpers hinein.
Da der Haltekörper
den Draht gegenüber
dem Kegelkörper isoliert,
kann der Kegelkörper
aus einem leitenden Material ausgebildet sein, z.B. einem Stahl.
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Vorteilhaft
ist es dabei, dass der Kegelkörper bei
den zum Einschmelzen des Drahtes in den Hohlkörper erforderlichen Temperaturänderungen
zumindest ein gleich großes
und vorzugsweise ein größeres Ausdehnungsverhalten
wie der Haltekörper
hat. Dadurch zieht sich der Kegelkörper beim Abkühlen vorzugsweise
stärker
zusammen als der Glaskörper, so
dass der Kegelkörper
nach dem Abkühlen
einen Druck auf den Haltekörper
ausübt.
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Vorteilhaft
ist es, dass der Haltekörper und/oder
der Kegelkörper
aus technischer Keramik ausgebildet ist. In diesem Fall können der
Haltekörper
und der Kegelkörper
auch aus der gleichen technischen Keramik, insbesondere einstückig, ausgebildet
sein. Die Formgebung des Haltekörpers
und/oder des Kegelkörpers
kann dann durch Formen in einer Form und/oder durch Schleifen erfolgen.
Die Ausbildung aus technischer Keramik hat den Vorteil, dass eine
gute Isolation des Drahtes erreicht wird und dass eine sehr hohe
Druckfestigkeit besteht. Alternativ können der Haltekörper und/oder
Kegelkörper auch
aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff,
ausgebildet sein.
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Vorteilhaft
ist es, dass im Bereich der Durchgangsöffnung des Haltekörpers zur
Erzeugung einer formschlüssigen
Verbindung zwischen dem Draht und dem Haltekörper zumindest an einer Stelle
eine Änderung
der Form und/oder der Größe der Querschnittsfläche des
Drahtes vorgesehen ist. Beispielsweise kann der Draht an einer oder
mehreren Stellen Stauchungen oder Quetschungen aufweisen. Außerdem kann
der Draht zumindest abschnittsweise bandförmig, d.h. flach, ausgebildet
sein und Stellen aufweisen, an denen eine Verdrehung des bandförmigen Drahtes
um seine Längsachse,
z.B. um 90°, erfolgt.
Dadurch wird die Verbindung zwischen dem Haltekörper und dem Draht weiter verbessert
und eine Bewegung des Drahtes in dem Haltekörper zumindest weitgehend verhindert.
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Vorteilhaft
ist es, dass das Bauteil des Brennstoffsystemteils, insbesondere
des Brennstoffeinspritzventils, aus einem gehärteten Stahl ausgebildet ist.
Dadurch wird eine hohe Festigkeit des Bauteils erzielt. Da das Bauteil
somit aus einem Material besteht, das bei nicht unerheblichen Temperaturerhöhungen zumindest
teilweise seine Eigenschaften ändert,
d.h., dass das Bauteil aus einem temperaturempfindlichen Material
ausgebildet ist, ist in diesem eine kegelförmige Aussparung eingearbeitet,
in das die Kabeldurchführung
eingesetzt ist. Die Kabeldurchführung
selbst kann bei der Herstellung erheblich erwärmt werden, z.B. zum Schmelzen
des Haltekörpers,
falls dieser aus Glas gebildet ist, oder zum Erhitzen, insbesondere
Ausbacken, des Haltekörpers,
falls dieser aus technischer Keramik hergestellt ist. Das Bauteil kann
jedoch temperaturempfindlich sein, z.B. würde der gehärtete Stahl beim Erwärmen die
durch das Härten
erzielten Eigenschaften zumindest zum Teil wieder verlieren. Da
allerdings die Kabeldurchführung
in das Bauteil eingesetzt wird, können die Vorteile der Eigenschaften
der verschiedenen Werkstoffe kombiniert werden. Entsprechendes gilt,
wenn das Bauteil aus einem anderen temperaturempfindlichen Material,
z.B. aus einem Kunststoff, insbesondere einem harten und kraftstoffresistenten Kunststoff,
hergestellt ist.
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Zeichnung
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:
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1 ein
erstes Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Brennstoffsystemteils
in Form eines Brennstoffeinspritzventils in einer Schnittdarstellung;
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2 den
in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt;
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3 einen
Kegelkörper
einer erfindungsgemäßen Kabeldurchführung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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4 eine
erfindungsgemäße Kabeldurchführung gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
und
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5 eine
erfindungsgemäße Kabeldurchführung gemäß einem
alternativen Ausführungsbeispiel.
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Beschreibung
der Ausführungsbeispiele
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1 zeigt
in einer axialen Schnittdarstellung ein erfindungsgemäßes als
Brennstoffeinspritzventil 1 ausgebildetes Brennstoffsystemteil.
Das Brennstoffeinspritzventil 1 dient insbesondere zum direkten
Einspritzen von Brennstoff, insbesondere von Dieselbrennstoff, in
einen Brennraum einer selbstzündenden
Brennkraftmaschine als so genanntes Dieseleinspritzventil. Das erfindungsgemäße Brennstoffsystemteil
kann auch eine Brennstoffpumpe, eine Brennstoffvorratskammer (Common Rail)
oder ein anderes Brennstoffsystemteil eines Brennstoffsystems sein.
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Das
Brennstoffeinspritzventil 1 weist ein erstes Ventilgehäuseteil 2,
ein zweites Ventilgehäuseteil 3 und
ein drittes Ventilgehäuseteil 4 auf.
Dabei ist das dritte Ventilgehäuseteil 4 mittelbar
mit dem ersten Ventilgehäuseteil 2 durch
das zweite Ventilgehäuseteil 3 verbunden,
indem das dritte Ventilgehäuseteil 4 mittels
eines Gewindes 5 auf das erste Ventilgehäuseteil 2 aufgeschraubt
ist, wobei sich das dritte Ventilgehäuseteil 4 an einem
Absatz 6 an dem zweiten Ventilgehäuseteil 3 abstützt.
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Das
erste Ventilgehäuseteil 2 weist
einen durch eine Aussparung gebildeten Innenraum 10 auf, in
dem ein aus mindestens einem Teil bestehender Aktor 11 vorgesehen
ist. Der Aktor 11 stützt
sich dabei einerseits über
einen Fuß 12 an
dem ersten Ventilgehäuseteil 2 ab.
Der Fuß 12 ist
aus gehärtetem Stahl,
vorzugsweise aus einem gehärteten
legierten Stahl, hergestellt. Auf der anderen Seite stützt sich der
Aktor 11 an einem Kopf 13 ab. Der Aktor 11,
der Fuß 12 und
der Kopf 13 bilden zusammen ein Aktormodul.
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In
dem Innenraum 10 des Brennstoffeinspritzventils 1 ist
beim Betrieb des Brennstoffeinspritzventils 1 ein Brennstoff
unter hohem Druck vorgesehen. Der Druck des Brennstoffs kann 1600
bis 2000 bar oder mehr betragen, insbesondere wenn als Brennstoff
Dieselbrennstoff verwendet wird. Aufgrund des Druckes des Brennstoffs
in dem Innenraum 10 wirkt auf den Fuß 12 eine Kraft in
einer Richtung 14, die den Fuß 12 gegen das erste
Ventilgehäuseteil 2 presst.
Auf diese Weise wird zwischen dem ersten Ventilgehäuseteil 2 und
dem Fuß 12 des Aktormoduls
eine harte Hochdruckabdichtung ausgebildet, die ohne ein weiteres
Dichtmittel auskommt.
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Bei
einer Betätigung
des Aktors 11 erfolgt mittels des Kopfes 13 eine
Beeinflussung des Druckes in einem Steuerraum 15, so dass
eine Düsennadel 16 geöffnet oder
geschlossen wird.
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Der
Kopf 13 des Aktormoduls bildet gemeinsam mit einer Kopplerhülse 17,
einer Distanzplatte 18, einer Steuerraumhülse 19 und
der Düsennadel 16 einen
hydraulischen Koppler, der sowohl unterschiedliche Wärmeausdehnungen
der einzelnen Bauteile ausgleichen kann als auch eine Übersetzung
des Hubes des Aktors 11 in den Hub der Düsennadel 16 ermöglicht.
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Damit
das aus dem Aktor 11, dem Fuß 12 und dem Kopf 13 bestehende
Aktormodul die Düsennadel 16 öffnen kann,
ist bei der Ansteuerung des Aktors 11 in dem Steuerraum 15 eine
negative Druckdifferenz zum umgebenden Innenraum 10 des
Brennstoffeinspritzventils 1 erforderlich. Um zu verhindern, dass
der Fuß 12 des
Aktormoduls bei der Betätigung des
Aktors 11 sich entgegen der Richtung 14 vom ersten
Ventilgehäuseteil 2 abhebt,
wodurch die Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und dem ersten
Ventilgehäuseteil 2 geöffnet würde, ist eine
Feder 20 vorgesehen, die zusammen mit dem hohen Innendruck
im Innenraum 10 die Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und
dem ersten Ventilgehäuseteil 2 aufrechterhält.
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Der
in dem Innenraum 10 vorgesehene Aktor 11 ist von
Brennstoff umgeben, der einen hohen Druck hat. Um den Aktor 11 gegen
den Brennstoff abzudichten, kann der Aktor 11 von einer
Ummantelung umgeben sein. Die Zuführung der elektrischen Energie
zum Betätigen
des Aktors 11 wird nachfolgend anhand der 2 näher beschrieben.
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2 zeigt
den in 1 mit II bezeichneten Ausschnitt des Brennstoffeinspritzventils 1.
Sich entsprechende Elemente sind in dieser und in allen anderen
Figuren mit übereinstimmenden
Bezugszeichen versehen, wodurch sich eine wiederholende Beschreibung
erübrigt.
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Der
Fuß 12 wird
gegen die Fläche 25 des ersten
Ventilgehäuseteils 2 zur
Ausbildung der harten Hochdruckabdichtung zwischen dem Fuß 12 und dem
ersten Ventilgehäuse 2 gepresst.
In dem Innenraum 10 befindet sich der Brennstoff, der einen
hohen Druck hat, z.B. aus dem Bereich von 1600 bar bis 2000 bar.
Ein Raum 26 des ersten Ventilgehäuseteils 2 des Brennstoffeinspritzventils 1,
der durch die Hochdruckabdichtung von dem Innenraum 10 getrennt
ist, ist im Wesentlichen druckfrei, d.h. hat in etwa Atmosphärendruck.
Hierzu ist der Raum 26 mittels einer Öffnung 27 des ersten
Ventilgehäuseteils 2 mit
der Außenseite
des Brennstoffeinspritzventils 1 verbunden. In den Raum 26 sind
außerdem
zwei elektrische Leitungen (nicht dargestellt) geführt, die die
elektrische Energie zum Betätigen
des Aktors 11 in das Brennstoffeinspritzventil 1 hineinleiten.
Die Leitungen können
z.B. durch die Öffnungen 27 oder durch
eine der Öffnung 27 entsprechende Öffnung in den
Raum 26 geführt
werden. Die eine Leitung ist mit einem ersten Draht 31 verbunden
und die andere Leitung ist mit einem zweiten Draht 32 verbunden.
Der erste Draht 31 erstreckt sich in den Innenraum 10 des ersten
Ventilgehäuseteils 2 des
Brennstoffeinspritzventils 1 und ist an einer Kontaktstelle 33 mit
einem elektrischen Kontakt des Aktors 11 verbunden. Entsprechend
ist auch der zweite Draht 32 in den Innenraum 10 geführt und
an einer Kontaktstelle 34 mit einem elektrischen Kontakt
des Aktors 11 verbunden. Insbesondere im Bereich des Innenraums 10 und
an den Kontaktstellen 33 und 34 können die
Drähte 31, 32 gegenüber dem
in dem Innenraum 10 vorgesehenen Brennstoff elektrisch
isoliert sein, z.B. durch eine Beschichtung aus isolierendem und
brennstofffestem Lack. Die zum Betätigen des Aktors 11 zwischen
den beiden Drähten 31, 32 anliegende
Spannung kann z.B. 160 Volt bis 200 Volt betragen.
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Der
Fuß 12 weist
eine erste Stufenbohrung 35 und eine zweite Stufenbohrung 36 auf.
Dabei ist zumindest ein Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 und
ein Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 kegelförmig ausgebildet.
Dadurch ist sowohl der Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 als
auch der Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 konisch
ausgebildet, wobei die beiden Abschnitte 37 und 38 sich
zum Raum 26 hin verjüngen.
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Durch
den Abschnitt 37 der ersten Stufenbohrung 35 ist
eine kegelförmige
Aussparung 39 in dem Fuß 12 ausgebildet.
Entsprechend ist durch den Abschnitt 38 der zweiten Stufenbohrung 36 eine
kegelförmige
Aussparung 40 in dem Fuß 12 ausgebildet.
Bei dem Fuß 12 handelt
es sich um ein Bauteil, das auf der Seite des Innenraums 10 mit
Brennstoff unter hohem Druck beaufschlagt ist, wobei es die kegelförmigen Aussparungen 39 und 40 aufweist.
In die kegelförmigen
Aussparungen 39 und 40 sind eine erste Kabeldurchführung 41 und
eine zweite Kabeldurchführung 42 eingesetzt.
Die erste Kabeldurchführung 41 ist
nachfolgend anhand der 3 und 4 näher beschrieben.
Eine alternative Ausführungsform
der ersten Kabeldurchführung 41 ist
anhand der 5 beschrieben. Die Ausführung der zweiten
Kabeldurchführung 92 entspricht
der der ersten Kabeldurchführung 41,
so dass auf die diesbezügliche
Beschreibung Bezug genommen werden kann.
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3 zeigt
einen Kegelkörper 45 der
ersten Kabeldurchführung 41.
Der Kegelkörper 45 weist eine
Außenseite 46 auf,
deren Umfang von einer ersten Stirnseite 47 zu einer zweiten
Stirnseite 48 des Kegelkörpers 45 hin kontinuierlich
abnimmt. Dadurch ist die Außenseite 46 des
Kegelkörpers 45 konisch ausgebildet,
d.h. der Kegelkörper 45 ist
kegelförmig ausgebildet.
Der Kegelkörper 45 ist
in die in der 2 dargestellte erste Stufenbohrung 35 im
Bereich des ersten Abschnitts 37 eingesetzt, d.h. in die kegelförmige Aussparung 39 eingesetzt.
Die Form der Außenseite 46 ist
dabei an die Form der kegelförmigen
Aussparung 39 angepasst, so dass sich zwischen der Außenseite 46 und
dem Fuß 12 im
Bereich der kegelförmigen
Aussparung 39 eine Dichtung ergibt.
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Der
Kegelkörper 45 weist
eine axiale Aussparung 50 auf. Die Aussparung 50 kann
alternativ auch so ausgebildet sein, dass ihre Achse parallel versetzt
zu der Achse 51 des Kegelkörpers 45 orientiert
ist, so dass es sich um eine koaxiale Aussparung 50 handelt.
In Abhängigkeit
von dem jeweiligen Anwendungsfall ist es allerdings auch möglich, die
Aussparung 50 so auszubilden, dass ihre Achse gegenüber der
Achse 51 des Kegelkörpers 45 geneigt
bzw. geneigt und versetzt orientiert ist.
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In
dem Ausführungsbeispiel
des Kegelkörpers 45 ist
die Aussparung 50 als Stufenbohrung ausgebildet. Dadurch
weist die Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 eine Stufe 52 auf.
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Außerdem ist
an dem Ende des Kegelkörpers 45,
das auf der Seite der ersten Stirnseite 47 liegt, ein Gewinde 53 in
der als Bohrung ausgebildeten Aussparung 50 vorgesehen.
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Die 4 zeigt
ein Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Kabeldurchführung 41.
Die erste Kabeldurchführung 41 umfasst
den in der 3 dargestellten Kegelkörper 45 und
einen in der Aussparung 50 vorgesehenen Haltekörper 55.
Der Haltekörper 55 weist
eine Durchgangsöffnung 56 auf,
die zylinderförmig
ausgebildet ist und deren Achse parallel zur Achse 51 des
Kegelkörpers 45 ist
bzw. mit dieser übereinstimmt.
Der Haltekörper 55 kann
beispielsweise aus Glas ausgebildet sein. Der erste Draht 31 erstreckt
sich durch die Durchgangsöffnung 56,
so dass er sowohl an der ersten Stirnseite 47 als auch
an der zweiten Stirnseite 48 deutlich über den Kegelkörper 45 und
den in den Kegelkörper 45 eingesetzten
Haltekörper 55 hinausragt.
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Die
Kabeldurchführung 41 kann
wie folgt hergestellt werden. In die Aussparung 50 des
Kegelkörpers 45 wird
der mit Glas ummantelte erste Draht 31 eingeführt, wobei
die Glasummantelung einen Durchmesser hat, der kleiner als der der
Aussparung 50 ist, wobei die Glasummantelung sich allerdings auf
der ersten Stirnseite 47 und/oder auf der zweiten Stirnseite 48 weiter
als in der 4 gezeigt an dem Draht 31 erstreckt.
Dann werden der Kegelkörper 45, der
Haltekörper 55 und
der erste Draht 31, d.h. die gesamte erste Kabeldurchführung 41, über die
Fließgrenze
von Glas, z.B. auf 1000°C,
erhitzt. Dabei wird das an der ersten Stirnseite 47 und/oder
an der zweiten Stirnseite 48 überstehende Glas derart beaufschlagt,
dass es in die Aussparung 50 hineingedrückt wird. Dadurch fließt das Glas
auch in das Gewinde 53 und legt sich um die Stufe 52 des
Kegelkörpers 45. Nach
dem Abkühlen
der ersten Kabeldurchführung 41 greift
der erstarrte Haltekörper 55 in
das Gewinde 53 ein. Außerdem
stützt
sich der erstarrte Haltekörper 55 an
der Stufe 52 der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 ab.
Im Hinblick auf eine Druckbeaufschlagung des Haltekörpers durch
den Kegelkörper 45 im abgekühlten Zustand
ist es von Vorteil, dass für
den Kegelkörper 45 ein
geeignet legierter Stahl verwendet wird, der eine Wärmeausdehnung
aufweist, die zumindest etwas größer ist
als die des aus Glas bestehenden Haltekörpers 55. Um im Übergangsbereich
zwischen dem Draht 31 und dem Haltekörper 55 Spannungen
in den Materialien zu vermeiden, ist das Material des ersten Drahtes 31 so
gewählt,
dass die Wärmeausdehnung
der des Haltekörpers 55 in etwa
entspricht.
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Die
erste Kabeldurchführung 41 ist
wie in der 2 dargestellt in die kegelförmige Aussparung 39 des
Fußes 12 eingesetzt.
Der in dem Innenraum 10 vorhandene Brennstoff beaufschlagt
daher die erste Kabeldurchführung 41 an
der ersten Stirnseite 47 mit einer Kraft, die sich aus
der Fläche
der ersten Stirnseite 47 und dem Druck des Brennstoffes
in dem Innenraum 10 ergibt. Somit wird die erste Kabeldurchführung 41 in
Richtung zu dem zumindest näherungsweise
drucklosen Raum 26 in die kegelförmige Aussparung 39 gepresst,
so dass sich eine selbstverstärkende
Dichtung zwischen dem Fuß 12 und
der ersten Kabeldurchführung 41 an
der kegelförmigen Aussparung 39 ergibt.
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Der
Brennstoffdruck wirkt auf der Seite der ersten Stirnseite 47 auch
auf den Haltekörper 55 ein, so
dass dieser ebenfalls in Richtung des Raumes 26 gepresst
wird. Dabei stützt
sich der Haltekörper 55 sowohl
an der Stufe 52 als auch an dem Gewinde 53 des
ersten Kegelkörpers 45 ab.
Dabei kann das Gewinde 53 auch steigungslos, d.h. in Form
von Rillen ausgebildet sein. Außerdem
ist es möglich,
dass das Gewinde 53 nutförmige Gewindegänge, d.h.
Gewindegänge mit
näherungsweise
rechteckigem Querschnitt aufweist, oder dass ein oder mehrere ringförmige Nuten
in der Aussparung 50 vorgesehen sind. Außerdem ist
es möglich,
dass nur eines der beschriebenen Mittel zum Abstützen des Haltekörpers 55 in
der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 vorgesehen
ist, speziell kann nur das Gewinde 53 oder auch nur die
Stufe 52 in der Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 vorgesehen
sein.
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Außerdem kann
durch den Brennstoffdruck im Innenraum 10 auch eine Beaufschlagung
des ersten Drahtes 31 erfolgen, die den Draht 31 mit
einer Kraft in Richtung des Raumes 26 beaufschlagt. Hierbei
wird die zwischen dem Draht 31 und dem Haltekörper 55 im
Bereich der Durchgangsöffnung 56 bestehende
Reibungskraft zum Halten des ersten Drahtes 31 in der Durchgangsöffnung 56 verwendet.
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Die
erste Kabeldurchführung 41 ist
in der kegelförmigen
Aussparung 39 durch Einpressen, Einkleben oder dgl. befestigt.
Alternativ kann die erste Kabeldurchführung 41 in der kegelförmigen Aussparung 39 eingelötet sein,
wobei das Löten
bei niedriger Temperatur erfolgt, um die Eigenschaften des Materials
des Fußes 12 zumindest
im Wesentlichen nicht zu verändern,
insbesondere um die Härte
des Fußes 12 zu
erhalten. Der Durchmesser des Kegelkörpers 45 an der ersten
Stirnseite 47 ist dabei vorzugsweise so gewählt, dass
auch bei möglichen
Toleranzen der kegelförmigen
Aussparung 39 und des Kegelkörpers 45 der Kegelkörper 45 in
dem Bereich 57 der Außenseite 46 bei
der ersten Stirnseite 47 an der kegelförmigen Aussparung 39 anliegt.
Das bedeutet, dass trotz Toleranzen der Kegelkörper 45 immer auf
der Druckseite an der kegelförmigen
Aussparung 39 anliegt. Dadurch entsteht eine zusätzliche
vom Druck des Brennstoffes in dem Innenraum 10 abhängige radiale
Dichtkraft.
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Um
die Oberflächenrauigkeit
an der Außenseite 46 des
Kegelkörpers 45 und/oder
an dem Abschnitt 37 der kegelförmigen Aussparung 39 auszugleichen,
kann der Kegelkörper 45 mit
einer geeigneten weichen Metallschicht, z.B. mit Nickel, beschichtet
sein. Dadurch wird die Dichtwirkung weiter verbessert.
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5 zeigt
ein alternatives Ausführungsbeispiel
einer Kabeldurchführung 41.
Bei diesem alternativen Ausführungsbeispiel
ist die Aussparung 50 des Kegelkörpers 45 ebenfalls
konisch ausgebildet, wobei der Durchmesser der Aussparung 50 von
der ersten Stirnseite 47 zu der zweiten Stirnseite 48 hin abnimmt.
Außerdem
ist ein Gewinde 53 vorgesehen. Durch die konische Ausbildung
der Aussparung 50 wird eine zusätzliche Haltekraft zum Halten
des Haltekörpers 55 in
dem Kegelkörper 45 bei
Beaufschlagung des Haltekörpers 55 auf
der ersten Stirnseite 47 durch den Brennstoffdruck im Innenraum 10 erzeugt. Außerdem weist
der erste Draht 31 eine Stelle 60 und eine Stelle 61 auf,
an denen eine Änderung
der Form und der Größe der Querschnittsfläche des
ersten Drahtes 31 vorgesehen ist. Bei dem in der 5 dargestellten
alternativen Ausführungsbeispiel
ist der Querschnitt des ersten Drahtes an den Stellen 60, 61 vergrößert, d.h.
an den Stellen 60, 61 sind Stauchungen des Drahtes 31 vorgesehen.
Alternativ ist es auch möglich,
dass an den Stellen 60, 61 Quetschungen vorgesehen
sind, oder dass der erste Draht 31 bandförmig ausgebildet
ist, wobei an den Stellen 60, 61 jeweils eine
Verdrehung des ersten Drahtes 31 um die Achse 51 um
einen Winkel von z.B. 90° auftritt.
Es ist auch eine Kombination der genannten Möglichkeiten denkbar.
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Durch
den aus Glas ausgebildeten Haltekörper 55 ist ein Isolator
gebildet, der auch bei den zum Ansteuern des Aktors erforderlichen
Spannungen von z.B. 160 Volt bis 200 Volt eine sichere Isolierung gewährleistet.
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Die
beschriebene Kabeldurchführung 41 kann
auch für
andere Anordnungen verwendet werden, indem eine vorzugsweise präzise konische
Bohrung vorgesehen wird. Die erfindungsgemäße Kabeldurchführung hat
dabei den Vorteil, dass sie standardisierbar, kostengünstig, einfach
montierbar, Bauraum sparend, lagerhaltig bevorratbar, selbstverstärkend und
zuverlässig
ist.