DE102007019464A1

DE102007019464A1 - Abdichtvorrichtung für einen Kraftstoffleitungsanschluss

Info

Publication number: DE102007019464A1
Application number: DE200710019464
Authority: DE
Inventors: Friedhelm Vial
Original assignee: ElringKlinger AG
Current assignee: ElringKlinger AG
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2008-10-30

Abstract

Abdichtvorrichtung mit einer Dichtelementhülse zur Anordnung zwischen einem Anschlusselement einer Kraftstoffleitung und einem Aufnahmeelement für dieses Anschlusselement, wobei, um die Dichtelementhülse an der Kraftstoffleitung vormontieren zu können, die Dichtelementhülse mindestens ein in radialer Richtung elastisch auslenkbares Halteelement aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass die Dichtelementhülse nach dem Aufschieben auf das Anschlusselement an diesem reibungsschlüssig gehalten ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Abdichtvorrichtung zwischen einem Anschlusselement einer Kraftstoffleitung und einem Aufnahmeelement für dieses Anschlusselement, wobei das Anschlusselement einen zentralen axialen Durchlasskanal, an seinem freien ersten Endbereich an seinem Außenumfang eine in einem axialen Querschnitt ballige oder kegelstumpfförmige Dichtfläche und an seinem anderen, zweiten Endbereich eine Außenschulter als Widerlager für eine Innenschulter einer Überwurfmutter aufweist, welche ein Innengewinde zum Aufschrauben auf ein Außengewinde des Aufnahmeelements hat, wobei ferner auch das Aufnahmeelement einen axialen Durchlasskanal aufweist, welcher an seinem dem Anschlusselement zuzuwendenden Endbereich für die Aufnahme des freien Endbereichs des Anschlusselements eine ungefähr trichterartig ausgebildete Dichtfläche aufweist, und wobei zwischen den Dichtflächen des Anschlusselements und des Aufnahmeelements eine im Wesentlichen konische oder kegelstumpfförmige Dichtelementhülse aus einem Werkstoff mit Dichtungsmaterialeigenschaften anordenbar ist.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine vorstehend beschriebene Dichtelementhülse zum Abdichten zwischen einer Kraftstoffleitung und einem Aufnahmeelement für einen freien Endbereich der Kraftstoffleitung, wobei die kegelstumpfförmige oder ballige (insbesondere einem Kugelabschnitt ähnliche) Dichtfläche an einen freien Endbereich der Kraftstoffleitung angeformt oder mit diesem Endbereich fest verbunden ist.
Bei einer bekannten Ausführungsform einer Abdichtvorrichtung der eingangs erwähnten Art ist an dem anzuschließenden Endbereich der Kraftstoffleitung am Außenumfang ein flanschartiger Bund vorgesehen, auf dem im montierten Zustand die Innenschulter der Überwurfmutter aufliegt; an diesen Bund schließt sich ein vom axialen Durchlasskanal der Kraftstoffleitung durchsetztes sogenanntes Kugelelement an, dessen Form – sieht man vom axialen Durchlasskanal ab – ungefähr der Form einer Halbkugel entspricht, die mit ihrer Außenumfangsfläche eine Dichtfläche bildet. Bei der Montage wird eine Dichtelementhülse aus Kupfer oder einer Kupferlegierung auf das Kugelelement aufgelegt, worauf Dichtelementhülse samt Kugelelement in den Trichter des Aufnahmeelements eingesteckt und mit Hilfe der Überwurfmutter gegen die von diesem Trichter gebildete Dichtfläche angepresst wird – zu diesem Zweck hat die Überwurfmutter ein Innengewinde, welches auf ein Außengewinde des Aufnahmeelements aufgeschraubt werden kann. Die bekannte Dichtelementhülse hat eine konusförmige bzw. kegelstumpfförmige Umfangswand, an welche sich am einen, ersten axialen Ende der Dichtelementhülse ein flanschartiger Bund anschließt, der die Umfangswand radial nach außen überragt, und an das andere axiale Ende der Umfangswand schließt sich eine Art Boden der Dichtelementhülse an, in dem sich eine zentrale Öffnung für den Kraftstoffdurchtritt befindet. Im montierten Zustand liegt der Bund der Dichtelementhülse zwischen dem an der Kraftstoffleitung vorgesehenen Bund und einer diesem zugewandten axialen Stirnfläche des Aufnahmeelements, während die kegelstumpfförmige Umfangswand der Dichtelementhülse eingespannt ist zwischen der Umfangswand des Kugelelements und der vom Aufnahmeelement gebildeten trichterartigen Dichtfläche.
Diese bekannte Abdichtvorrichtung hat die folgenden Nachteile: Die Kraftstoffleitungen und die Dichtelementhülsen werden als voneinander getrennte Teile angeliefert, und der Monteur muss die Dichtelementhülsen einzeln zwischen die miteinander zu verbindenden Bauteile Kraftstoffleitung und Aufnahmeelement einlegen; dies führt schon deshalb zu Problemen, weil es sich bei den Dichtelementhülsen um verhältnismäßig kleine Teile handelt und bei einem Mehrzylinder-Verbrennungsmotor eine erhebliche Anzahl von Kraftstoffleitungen angeschlossen werden muss. Außer den mit der Handhabung verbundenen Problemen hat die bekannte Abdichtvorrichtung aber auch noch den Nachteil, dass nach der Montage nicht mehr erkannt werden kann, ob die Dichtelementhülse tatsächlich eingebaut oder versehentlich vergessen wurde.
Zur Vermeidung dieser Probleme bei der Montage wird nun eine Abdichtvorrichtung vorgeschlagen, die es erlaubt, schon beim Lieferanten der Kraftstoffleitungen die Dichtelementhülsen vorzumontieren, und zwar so, dass sie an den Kraftstoffleitungen gehalten sind.
Erfindungsgemäß wird eine Abdichtvorrichtung der eingangs definierten Art dadurch verbessert, dass man die Dichtelementhülse derart ausbildet, dass sie im montierten Zustand mit mindestens einem radial nach innen wirkenden und in radialer Richtung elastischen Halteelement reibungsschlüssig unverlierbar am Anschlusselement gehalten ist.
Konstruktiv lässt sich das Erfindungsprinzip z. B. dadurch verwirklichen, dass der obere Randbereich des konischen oder kegelstumpfförmigen Teils der Dichtelementhülse, welcher im montierten Zustand der Innenschulter der Überwurfmutter zugewandt ist, mindestens einen Schlitz aufweist und hinsichtlich seines Durchmessers so dimensioniert ist, dass dieser Randbereich beim Aufschieben der Dichtelementhülse auf die ballige oder kegelstumpfförmige Dichtfläche des Anschlusselements elastisch aufgeweitet wird und so die Dichtelementhülse reibungsschlüssig am Anschlusselement hält. Bevorzugt werden jedoch Ausführungsformen, bei denen die Dichtelementhülse an ihrem oberen Ende mindestens ein Halteelement, vorzugsweise mehrere Halteelemente aufweist, die längs des Umfangs der Dichtelementhülse im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei das Halteelement bzw. die Halteelemente in radialer Richtung, ähnlich wie Federzungen, elastisch auslenkbar ist bzw. sind.
Das Erfindungsprinzip setzt lediglich voraus, dass der Werkstoff der Dichtelementhülse so beschaffen ist, dass der obere Randbereich bzw. das Halteelement bzw. die Halteelemente der Dichtelementhülse in radialer Richtung eine gewisse Elastizität aufweist bzw. aufweisen, welche für das reibungsschlüssige Halten der Dichtelementhülse am Anschlusselement ausreicht. Eine solche Elastizität können auch duktile metallische Werkstoffe aufweisen, wie sie für solche Dichtelementhülsen vorzugsweise Verwendung finden.
Der Vorteil der Erfindung ist nicht nur darin zu sehen, dass sich die Dichtelementhülse an der Kraftstoffleitung, d. h. deren Anschlusselement, vormontieren lässt, sondern vor allem auch darin, dass es nicht erforderlich ist, das beschriebene bekannte Anschlusselement der Kraftstoffleitung zu modifizieren.
Erwähnt sei noch, dass im Bereich des oberen Endes der Dichtelementhülse, jedoch in axialem Abstand von deren oberem Rand, ein oder mehrere Halteelemente dadurch geschaffen werden könnten, dass in die Umfangswand der Dichtelementhülse Vorsprünge eingeprägt werden, welche von der Umfangswand der Dichtelementhülse radial nach innen vorspringen und sich beim Aufschieben der Dichtelementhülse auf das Anschlusselement der Kraftstoffleitung abflachen lassen. Solche Vorsprünge können aber auch die Form von Zungen oder Stegen haben, die dadurch gebildet werden, dass man in der Umfangswand der Dichtelementhülse Schlitze erzeugt, die es erlauben, solche Stege oder Zungen aus der Umfangswand der Dichtelementhülse so herauszubiegen, dass sie radial nach innen vorspringende Vorsprünge bilden.
Besonders gut wird eine erfindungsgemäße Dichtelementhülse dann am Anschlusselement der Kraftstoffleitung gehalten, wenn das Halteelement der Dichtelementhülse in einem axialen Schnitt durch die Dichtelementhülse einen bogen- oder rinnenförmig gebogenen Bereich aufweist, der bei montierter Dichtelementhülse am Umfang des Anschlusselements anliegt.
Wie bei der vorstehend beschriebenen bekannten Abdichtvorrichtung ist auch bei bevorzugten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Abdichtvorrichtung die Dichtfläche des Aufnahmeelements konusförmig ausgebildet.
Wie sich aus den vorstehenden Ausführungen ergibt, ist Gegenstand der Erfindung nicht nur eine Abdichtvorrichtung, sondern auch eine erfindungsgemäß ausgebildete Dichtelementhülse im nichtverformten Zustand als solche, außerdem die Kombination aus erfindungsgemäß gestaltetem Anschlusselement und Dichtelementhülse.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Ansprüchen und/oder aus der beigefügten zeichnerischen Darstellung sowie der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; in der Zeichnung zeigen:
1 einen axialen Längsschnitt durch die montierte Dichtelementhülse und diejenigen Teile des Kraftstoffleitungsanschlusses, zwischen denen die Dichtelementhülse eingespannt ist;
2 einen Schnitt durch die Dichtelementhülse als solche, und zwar längs einer Durchmesserebene der Dichtelementhülse, und
3 eine Ansicht der Dichtelementhülse gemäß 2 von oben gesehen.
Die 1 zeigt einen Teil einer Rohrleitung 10, bei der es sich um eine Kraftstoffleitung handeln soll. An einem freien Endbereich der Rohrleitung 10 ist ein als Ganzes mit 12 bezeichnetes Anschlusselement vorgesehen, welches im Falle einer metallischen oder Kunststoff-Rohrleitung 10 schon bei deren Herstellung an die Rohrleitung angeformt wurde. Das Anschlusselement 12 hat eine von einer kreisringförmigen Auswölbung gebildete Außenschulter 14, die als Widerlagerfläche für eine Innenschulter 16a einer Überwurfmutter 16 dient. An einem freien ersten Endbereich, d. h. dem gemäß 1 unteren Endbereich, des Anschlusselements 12 besitzt dieses ein sogenanntes Kugelelement 18 mit einem axialen Durchlasskanal 18a und einer von der Außenumfangsfläche des Kugelelements 18 gebildeten Dichtfläche 18b, die in dem in 1 gezeichneten axialen Querschnitt der Umfangsfläche ungefähr einer Halbkugel entspricht, aber auch einen anderen balligen Querschnitt oder einen kegelstumpfförmigen Querschnitt haben könnte.
Die 1 zeigt ferner ein Aufnahmeelement 22 mit einem Außengewinde 22a und einem axialen Durchlasskanal 22b, der sich nach oben konisch erweitert und eine trichterartige Dichtfläche 22c bildet. Auf das Außengewinde 22a des Aufnahmeelements 22 ist ein Innengewinde 16b der Überwurfmutter 16 aufgeschraubt.
Die 1 zeigt schließlich eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dichtelementhülse, und zwar eine Dichtelementhülse 30, welche aus einem solchen Werkstoff besteht, dass sie beim Anziehen der Überwurfmutter 16 so verformt werden kann, dass sie zwischen der Dichtfläche 18b des Kugelelements 18 und der Dichtfläche 22c des Aufnahmeelements 22 zuverlässig abdichtet.
Die in den 2 und 3 im nicht-montierten Zustand dargestellte Dichtelementhülse 30 hat eine im Wesentlichen konische oder kegelstumpfförmige Form mit einer kegelstumpfförmigen Umfangswand 30a, an die sich nach oben ein ungefähr kreiszylindrischer Endbereich 30b und nach unten ein Boden 30c anschließt, in welchem eine Durchlassöffnung 30d vorgesehen ist. Wie die 1 zeigt, ist im montierten Zustand die kegelstumpfförmige Umfangswand 30a zwischen der Dichtfläche 18b des Kugelelements 18 und der Dichtfläche 22c des Aufnahmeelements 22 eingespannt. Nur der Vollständigkeit halber sei noch erwähnt, dass es sich bei dem Aufnahmeelement 22 insbesondere um ein an einem Motor angebrachtes Teil handelt.
Der kreiszylindrische Endbereich 30b der Dichtelementhülse 30 ist von oben her mit Aussparungen 30e versehen, die – in Umfangsrichtung der Dichtelementhülse 30 – im Abstand voneinander angeordnet sind. Durch diese Aussparungen 30e ergibt sich der Zahl der Aussparungen entsprechend eine Anzahl von zungen- oder klammerförmigen Halteelementen 30f – die 2 zeigt eine Ausführungsform mit vier solchen Halteelementen 30f, wie die 3 erkennen lässt, kann die Dichtelementhülse 30 aber auch eine größere Anzahl solcher Halteelemente aufweisen. Die zungenartigen Halteelemente 30f sollen in radialer Richtung nach außen elastisch auslenkbar sein, und sie haben in der Nähe ihrer oberen, freien Enden rippenartige Auswölbungen 30g, mit denen, wie die 1 zeigt, die Dichtelementhülse am Außenumfang des Anschlusselements 12 reibungsschlüssig gehalten wird, nachdem die Dichtelementhülse auf das Anschlusselement 12 von unten aufgeschoben wurde. Erfindungsgemäß liegen die Halteelemente 30f etwas oberhalb der Dichtfläche 18b des Kugelelements 18 an dessen Außenumfang an, und zwar vorzugsweise an einem ungefähr kreiszylindrischen Außenumfangsbereich des Kugelelements 18. Zur Erhöhung der Flexibilität der Halteelemente 30f sind an den Wurzeln der Halteelemente noch Ausstanzungen 30h vorgesehen, durch die die Aussparungen 30e nach unten verlängert werden.
Erfindungsgemäß ist die Dichtelementhülse 30 im Bereich der Halteelemente 30f hinsichtlich ihres Innendurchmessers so bemessen, dass beim Aufschieben der Dichtelementhülse 30 auf das Anschlusselement 12 die Halteelemente 30f durch die ballige Dichtfläche 18b in radialer Richtung nach außen elastisch ausgelenkt werden und infolgedessen federnd gegen den Außenumfang des Anschlusselements 12 anliegen, nachdem die Dichtelementhülse vollständig auf das Anschlusselement aufgeschoben wurde. Da das Anschlusselement 12 toleranzbehaftet ist, ist der von den Auswölbungen 30g definierte Innendurchmesser der Dichtelementhülse 30 im unverformten Zustand der Dichtelementhülse um einige Zehntelmillimeter kleiner als der Soll-Außendurchmesser des Anschlusselements 12 oberhalb dessen balliger Dichtfläche 18b (das sogenannte Untermaß beträgt beispielsweise 3 bis 5 Zehntelmillimeter).
Ein wesentlicher Vorteil der erfindungsgemäßen Dichtelementhülse ist auch noch darin zu sehen, dass sich diese nach ihrer Vormontage am Anschlusselement 12 diesem gegenüber geringfügig verschwenken lässt, so dass sich die Dichtelementhülse 30 beim Anziehen der Überwurfmutter 16 an die relative Lage der Dichtfläche 18b zur Dichtfläche 22c anpassen kann.

Claims

Abdichtvorrichtung zwischen einem Anschlusselement einer Kraftstoffleitung und einem Aufnahmeelement für dieses Anschlusselement, wobei das Anschlusselement einen zentralen axialen Durchlasskanal, an seinem freien ersten Endbereich an seinem Außenumfang eine in einem axialen Querschnitt ballige oder kegelstumpfförmige Dichtfläche und an seinem anderen, zweiten Endbereich eine Außenschulter als Widerlager für eine Innenschulter einer Überwurfmutter aufweist, welche ein Innengewinde zum Aufschrauben auf ein Außengewinde des Aufnahmeelements hat, wobei ferner das Aufnahmeelement einen axialen Durchlasskanal aufweist, welcher an seinem dem Anschlusselement zuzuwendenden Endbereich für die Aufnahme des freien Endbereichs des Anschlusselements eine trichterartig ausgebildete Dichtfläche aufweist, und wobei zwischen den Dichtflächen des Anschlusselements und des Aufnahmeelements eine im Wesentlichen konische Dichtelementhülse anordenbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementhülse derart ausgebildet ist, dass sie auf den ersten Endbereich des Anschlusselements aufschiebbar und im montierten Zustand mit mindestens einem in radialer Richtung elastischen Halteelement reibungsschlüssig am ersten Endbereich des Anschlusselements gehalten ist.
Abdichtvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement an einem axialen Ende der Dichtelementhülse angeordnet ist.
Abdichtvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementhülse mehrere, in Umfangsrichtung der Dichtelementhülse im Abstand voneinander angeordnete, zungen- oder klammerartige Halteelemente aufweist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement mindestens einen vom konischen Bereich der Dichtelementhülse radial nach innen vorspringenden Bereich aufweist.
Abdichtvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Halteelement in einem axialen Schnitt durch die Dichtelementhülse einen rinnenförmig gebogenen Bereich aufweist.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementhülse zumindest im Wesentlichen aus Kupfer oder einer Kupferlegierung besteht.
Abdichtvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtfläche des Aufnahmeelements konusförmig ausgebildet ist.
Dichtelementhülse mit einer Ausbildung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7.
Kraftstoffleitung mit einer Rohrleitung, einem an dieser vorgesehenen Anschlusselement, einer zwischen letzterem und einem Aufnahmeelement für dieses Anschlusselement anordenbaren, im Wesentlichen konischen Dichtelementhülse sowie einer Überwurfmutter, wobei das Anschlusselement einen zentralen axialen Durchlasskanal, an seinem freien ersten Endbereich an seinem Außenumfang eine in einem axialen Querschnitt ballige oder kegelstumpfförmige Dichtfläche und an seinem anderen, zweiten Endbereich eine Außenschulter als Widerlager für eine Innenschulter der Überwurfmutter aufweist, welche ein Innengewinde zum Aufschrauben auf ein Außengewinde des Aufnahmeelements hat, wobei ferner das Aufnahmeelement einen axialen Durchlasskanal aufweist, welcher an seinem dem Anschlusselement zuzuwendenden Endbereich für die Aufnahme des freien Endbereichs des Anschlusselements eine trichterartig ausgebildete Dichtfläche aufweist, und wobei die Dichtelementhülse zur Anordnung zwischen den Dichtflächen des Anschlusselements und des Aufnahmeelements ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtelementhülse mindestens ein Halteelement aufweist, welches derart ausgebildet ist, dass die Dichtelementhülse im montierten Zustand durch das Halteelement reibungsschlüssig am Anschlusselement gehalten ist.