DE19956830C2 - Durchführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Durchführung mit einer Passung.

Beispielsweise aus DE 195 19 191 A1 ist ein Einspritzventil bekannt, bei dem ein Hub einer Ventilnadel ein Öffnen und Schließen einer Einspritzöffnung steuert. Zwischen Ventil­ nadel und führendem Gehäuse existiert ein enger Dichtspalt. Die Ventilnadel weist eine Steuerfläche an einer mit Kraft­ stoff gefüllten Hochdruck-Einspritzkammer auf, wobei sich ein Leckagestrom aus der Hochdruck-Einspritzkammer durch die Pas­ sung an einen Abfluß einstellt. Bei Verwendung in einer Ver­ brennungsmaschine wird der Kraftstoff des Leckagestroms in der Regel wieder in einen Kraftstofftank zurückgeführt.

Zur Verringerung des Leckagevolumenstroms werden erhebliche Anstrengungen unternommen. Denn erstens beeinträchtigen diese hydraulischen Verluste einen Gesamtwirkungsgrad des Verbren­ nungsmotors, da die entsprechende Antriebsleistung von der Kraftstoff-Hochdruckpumpe aufgebracht werden muß. Und zwei­ tens bedingt eine Rückführung des heißen Kraftstoffs eine nachteilige Erwärmung des Inhaltes des Kraftstofftanks.

Das prinzipielle Problem besteht darin, daß durch den Hoch­ druck, z. B. ca. 1500-2000 bar bei einer Diesel-Direktein­ spritzung, die Führung der Ventilnadel im Bereich des Dicht­ spalts radial gedehnt wird, während die Ventilnadel in diesem Bereich in radialer Richtung gestaucht wird. Dadurch erhöht sich die im drucklosen Zustand eingestellte Breite des Dicht­ spalts erheblich. Es ist offensichtlich, daß sich dieses prinzipielle Problem auch durch ein Spaltmaß nahe Null nicht lösen läßt.

Die erheblich vergrößerte Breite des Dichtspalts führt zu ei­ nem wesentlich größeren Leckagevolumenstrom und damit zu einem erheblichen Energieverlust, der durch eine erhöhte Pump­ leistung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe abgefangen werden muß. Durch diesen Effekt wird also der Wirkungsgrad des Hoch­ drucksystems und damit auch derjenige des Verbrennungsmotors deutlich reduziert.

In DE 25 21 339 A1 wird eine Spaltdichtung für die Abdichtung hin- und hergehender Kolben beschrieben, bei der durch eine Abdichthülse ein Niederdruckraum gegen einen Hochdruckraum abgedichtet wird. Dabei wird ein mit einem Niederdruckraum verbundener Hohlraum gebildet, mittels dessen eine axiale Druckbeanspruchung einer Büchse reduzierbar ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbes­ serte Möglichkeit zur Verringerung einer Leckage durch eine Passung bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch eine Durchführung gemäß Patent­ anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Un­ teransprüchen entnehmbar.

Die Durchführung weist ein in einem Gehäuse, das als Halte­ rung dient, bewegbar geführtes Übertragerelement auf. Durch das Übertragerelement, z. B. eine Ventilnadel oder eine Welle, wird eine Bewegung, z. B. ein Hub und/oder eine Rotation, ü­ bertragen, beispielsweise ein von einem Piezoaktor ausge­ löster Hub. Unter bewegbar geführt wird axialverschiebbar ge­ führt, z. B. bei einer Ventilnadel, und/oder drehbar geführt, z. B. bei einer Welle, verstanden.

Das Gehäuse und das Übertragerelement sind durch einen Dicht­ spalt, auch Passung genannt, voneinander getrennt. Durch den Dichtspalt werden ein Hochdruckraum, z. B. eine Hochdruck- Einspritzkammer eines Diesel- oder Benzineinspritzers, und ein unter geringerem Druck stehender Niederdruckraum, z. B. ein Ablauf, miteinander verbunden. Durch den Druckunterschied zwischen Hoch- und Niederdruckraum kommt es zu eines Leckage­ strom vom Hochdruckraum zum Niederdruckraum.

Die Durchführung weist eine Abdichthülse zwischen Gehäuse und Übertragerelement auf, deren erste Seitenwand eine Wand des Dichtspalts darstellt. Eine zweite Seitenwand der Abdichthül­ se entspricht einer Wand mindestens eines ersten und eines zweiten Hohlraums. Der erste Hohlraum ist axial, d. h. ent­ lang einer Längsachse I, ausgedehnt und mit dem Hochdruckraum fluidisch verbunden ist. Der zweite, axial ausgedehnten Hohl­ raum ist mit dem Niederdruckraum fluidisch verbunden. Jeder Hohlraum erstreckt sich mindestens teilweise über eine Länge des Dichtspaltes. Der erste und der zweite Hohlraum stehen nicht fluidisch in Verbindung.

Mittels einer radialen (d. h. einer senkrecht zur Längsachse I erfolgenden) Dehnung des Hohlraums ist eine Vergrößerung der Breite des Dichtspalts durch die Druckaufgabe verringer­ bar. Die Größe der Dehnung des Hohlraums ist von einem Druck­ unterschied zwischen Hohlraum und Dichtspalt abhängig. Bei dieser Durchführung ergibt sich der Vorteil, daß die Dehnung des Dichtspaltes in radialer Richtung zweiseitig durch die Dehnung des Hohlraums wenigstens teilweise kompensierbar ist, und damit der Leckagevolumenstrom weiter reduzierbar ist.

Die Abdichthülse kann hohlzylindrisch geformt sein, so daß sie eine Innen- und eine Außenwand aufweist. Die Hülse kann auch einen Kragen aufweisen.

Die Zahl der Hohlräume ist nicht eingeschränkt. Der Hohlraum muß sich nicht über die ganze Länge des Dichtspaltes erstre­ cken, sondern kann, z. B. abhängig von der Betriebsstellung, auch kürzer sein als der Dichtspalt und/oder nur teilweise in den Bereich des Dichtspaltes hineinragen. Der Hohlraum kann beispielsweise um die Längsachse I zentriert sein, z. B. zy­ linderförmig oder elliptisch, oder er kann die Längsachse I nur umfassen, z. B. in Form eines die Längsachse umfassenden offenen Hohlzylinders. Eine solche Rotationssymmetrie um die Längsachse I ist aber nicht zwingend.

Es kann eine abdichtende Verschweißung der Abdeckhülse an der zweiten Seitenwand vorhanden sein.

Es ist günstig, wenn die Abdichthülse mit dem Gehäuse verbun­ den ist, so daß die erste Seitenwand der Abdichthülse der In­ nenwand der Abdichthülse entspricht. Die Innenwand ist durch den Dichtspalt von dem Übertragerelement getrennt. Die zweite Seitenwand der Abdichthülse entspricht dann ihrer Außenwand, so daß der mindestens eine Hohlraum durch die Außenwand und das Gehäuse begrenzt wird.

Zum Beispiel ist die Abdichthülse hohlzylindrisch mit einem Kragen, und das Übertragerelement, z. B. eine Ventilnadel, wird durch sie hindurchgeführt. Die Abdichthülse wird durch Verschweißung des Kragens mit dem restlichen Gehäuse verbun­ den. Die Abdichthülse kann als getrenntes Bauteil oder als Teil des Gehäuses aufgefaßt werden.

Es kann aus Gründen einer Montage günstig sein, wenn die Ab­ dichthülse mit dem Übertragerelement verbunden ist. Die erste Seitenwand entspricht dabei der Außenwand der Abdichthülse, welche über den Dichtspalt vom Gehäuse getrennt ist. Analog entspricht die zweite Seitenwand der Abdichthülse ihrer In­ nenwand, so daß der mindestens eine Hohlraum durch die Innen­ wand, die Dichtung und das Übertragerelement begrenzt wird.

Zum Beispiel ist die Abdichthülse hohlzylindrisch und um­ schließt das Übertragerelement. Sie kann als getrenntes Bau­ teil oder als Teil des Übertragerelements aufgefaßt werden.

Es wird eine Durchführung besonders bevorzugt, bei der die Abdichthülse hohlzylindrisch ist, und zwar sowohl glatt als auch mindestens abschnittsweise wandstärkenmoduliert.

Es wird auch allgemein eine Durchführung bevorzugt, bei der sich mindestens ein Hohlraum innerhalb des Übertragerelemen­ tes, z. B. einer Ventilnadel, befindet, insbesondere wenn der mindestens eine Hohlraum fluidisch mit der Hochdruckkammer verbunden ist.

Der mindestens eine Hohlraum innerhalb des Übertragerelemen­ tes kann aber auch fluidisch mit der Niederdruckkammer ver­ bunden sein und sich, ausgehend vom Niederdruckraum, nicht über die ganze Länge des Dichtspaltes erstrecken.

Günstig ist eine leckagereduzierende Durchführung in einer Kraftstoff-Dosiervorrichtung, insbesondere bei einem Diesel- Direkteinspritzer, z. B. nach dem Common-Rail-Prinzip, und einem Benzin-Direkteinspritzer, bei der das Übertragerelement eine Ventilnadel ist.

In den folgenden Ausführungsbeispielen wird die Durchführung schematisch näher beschrieben.

Die Fig. 1 und 2 zeigen Dosiervorrichtungen mit verschie­ denen Abdichthülsen,

die Fig. 3 und 4 zeigen verschiedene Dosiervorrichtungen mit einer hohlen Ventilnadel,

Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Breite b des Dichtspalts gegen die Länge L des Dichtspalts,

Fig. 6a zeigt eine hülsenlose Dosiervorrichtung im druck­ losen Zustand,

Fig. 6b zeigt eine hülsenlose Dosiervorrichtung im druck­ beaufschlagten Zustand.

Fig. 6a zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht den Kopf eines hülsenlosen Common-Rail-Injektors zur Hochdruck- Direkteinspritzung von Kraftstoff in den Brennraum eines Ver­ brennungsmotors, z. B. eines Dieselmotors, im drucklosen Zu­ stand.

In einem Gehäuse 1 ist ein Übertragerelement 2 in Form einer Ventilnadel 13 entlang einer Längsachse I axialverschiebbar angebracht. Die Ventilnadel 13 kann z. B. an ein hydrauli­ sches Servoventil oder direkt an einen Aktor angeschlossen sein. Sie ist an einem Ventilsitz 12 aufsetzbar, so daß durch ihren Hub mehrere Einspritzöffnungen 11 verschließbar sind. Zudem weist die Ventilnadel 13 eine an einen Hochdruckraum 5 angrenzende Steuerfläche auf. Durch den Dichtspalt 6 zwischen Gehäuse 1 und Ventilnadel 13 fließt ein Leckagestrom in einen Niederdruckraum 7. Über eine Fluidzuleitung 10 wird ein von einer Hochdruckpumpe geförderte Kraftstoff unter Hochdruck, typischerweise 1500 bar bis 2000 bar bei einer Diesel­ einspritzung, in den Hochdruckraum 5 eingespeist.

Wird die Ventilnadel 13 von dem in das Gehäuse 1 eingearbei­ teten Ventilsitz 12 abgehoben, so wird durch die Einspritz­ öffnungen 11 Kraftstoff in den Brennraum eingespritzt. Zur Beendigung des Einspritzvorgangs wird der Injektor durch das Aufsetzen der Ventilnadel 13 auf den Ventilsitz 12 ge­ schlossen.

Die Durchführung der Ventilnadel 13 aus dem druckbeaufschlag­ ten Hochdruckraum 5 in den weitgehend drucklosen Niederdruck­ raum 7, in dem sich z. B. auch ein Antrieb befinden kann, er­ folgt über einen sehr engen Dichtspalt 6 der (axialen) Länge L und der (radialen) Breite b. Hierdurch entsteht im druckbe­ aufschlagten Zustand ein Kraftstoff-Leckagestrom aus dem Hochdruckraum 5 längs des Dichtspalts 6 in den Niederdruck­ raum 7. Der in den Niederdruckraum 7 leckende Kraftstoff wird über eine Rücklaufleitung in den Fahrzeugtank zurückgeführt.

Zur Reduzierung des Leckagevolumenstroms muß der Dichtspalt 6 einerseits eine ausreichende Länge L und andererseits eine sehr geringe Breite b aufweisen. Typische Längen L des Dicht­ spalts 6 liegen im Bereich von 10-20 mm bei einer radialen Breite b, dem Spaltmaß, von 2-3 µm.

Eine weitere signifikante Verringerung der Breite b ist äu­ ßerst unwahrscheinlich, da zur Herstellung des engen Dicht­ spalts 6 bereits heute modernste fertigungstechnische Metho­ den angewandt werden und die Ventilnadel 13 in das Gehäuse 1 zwar einerseits möglichst eng eingepaßt, andererseits aber ein Klemmen der Ventilnadel 13 sicher vermieden werden muß. Da alle Fertigungsschritte zur Einpassung der Ventilnadel 13 im drucklosen Zustand des Injektors erfolgen, ergibt sich hiermit auch nur im drucklosen Zustand des Injektors eine konstante minimale Spaltbreite b.

Fig. 6b zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht die Dosiervorrichtung aus Fig. 6a im druckbeaufschlagten Zustand.

Das prinzipielle Problem bei der Druckbeaufschlagung besteht darin, daß unter der Wirkung des Hochdrucks von ca. 1500- 2000 bar das Gehäuse 1 im Bereich des Dichtspalts 6 in radia­ ler Richtung, also senkrecht zur Längsachse I, gedehnt wird, während die Ventilnadel 13 in diesem Bereich in radialer Richtung komprimiert wird. Dadurch wird die im drucklosen Zu­ stand eingestellte Breite b des Dichtspalts 6 erheblich er­ höht. Dieses prinzipielle Problem läßt sich auch durch ein Spaltmaß b nahe Null nicht lösen.

Die erheblich vergrößerte Breite b des Dichtspalts 6 führt zu einem wesentlich größeren Leckagevolumenstrom und damit zu einem erheblichen Energieverlust, der durch eine erhöhte Pumpleistung der Kraftstoff-Hochdruckpumpe abgefangen werden muß. Letztendlich wird durch diesen Effekt der Wirkungsgrad des Hochdrucksystems und damit auch der des Verbrennungs­ motors deutlich reduziert.

Die Auslegung eines Injektors ist eine Kompromißabstimmung zwischen Bauvolumen (= Wandstärke), Funktion, Wirkungsgrad, Herstellbarkeit und Kosten. Eine Erweiterung des Druckniveaus auf Drücke von < 2000 bar wird durch die hydraulischen Verlu­ ste erheblich erschwert.

Eine weitere Verringerung der anfänglichen Breite b des Dichtspalts 6 (im drucklosen Zustand) ist nicht zielführend, weil man mit einer Breite b von ca. 2-3 µm bereits am un­ teren Limit von in Großserie sinnvoll herstellbaren Passungen angelangt ist. Zudem muß ein Klemmen der Ventilnadel 13 im Gehäuse 1 auf alle Fälle vermieden werden. Die druckbedingte Aufweitung ist immer vorhanden, und eine Erhöhung der Wand­ stärke des Ventilnadelhalters ist aus baulichen Gründen nicht durchführbar ist (z. B. bedingt eine zentrale Einspritzlage beim Common-Rail-Injektor einen langen und schlanken führen­ den Dichtspalt 6).

Fig. 1 zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Durchführung in einem Kopf eines Kraftstoff-Injektors in drucklosem Zustand.

Das Übertragerelement 2, z. B. eine Ventilnadel 13 oder eine Welle, ist über die gesamte Länge L des Dichtspalts 6 mit ei­ ner konstanten Breite b von 2 µm zu einer Abdichthülse 3 ein­ gepaßt. Die Abdichthülse 3 ist mit dem Gehäuse 1 verbunden, so daß ein wird ein Hohlraum H gebildet wird.

Die Befestigung der Abdichthülse 3 erfolgt zwischen ihren beiden Enden am Gehäuse 1. Dadurch entsteht ein um eine Längsachse I umlaufender Hohlraum H, der durch das Gehäuse 1 und die Außenwand der Abdichthülse 3 begrenzt wird und der mit dem Hochdruckraum 5 verbunden ist. Zusätzlich ein Hohl­ raum H', der mit dem Niederdruckraum 7 verbunden ist.

Durch einen anliegenden Hochdruck wird das Gehäuse 1 radial gedehnt, wobei die mit dem Gehäuse 1 über eine umlaufende Verschweißung 9 verbundene hohlzylindrische Abdichthülse 3 im Bereich eines Kragens 8 zunächst radial mitgedehnt wird. Weil der Druck im Dichtspalt 6 mit zunehmendem Abstand vom hoch­ druckseitigen Ende der Abdichthülse 3 bis auf das drucklose Niveau des Niederdruckraums 7 abfällt und gleichzeitig der volle Hochdruck im Hohlraum H ansteht, wirkt auf die Abdicht­ hülse 3 eine vom hochdruckseitigen Ende zur Niederdruckseite hin zunehmende nach innen gerichtete Druckkraft. Durch diese radiale Kompressionskraft wird die Abdichthülse 3 vom hoch­ druckseitigen Ende zur Niederdruckseite zunehmend radial ge­ staucht, womit der druckbedingten Aufweitung des Gehäuses 1 entgegengewirkt wird. Am hochdruckseitigen Einlaufende der Abdichthülse 3 herrscht außerhalb und innerhalb der Abdicht­ hülse 3 nahezu der gleiche Druck, so daß dort die ursprüngli­ che Breite b von 2 µm beibehalten bleibt.

Durch die beiden Hohlräume H, H' ist eine Möglichkeit zur verbesserten Korrektur des Dichtspalts 6 gegeben. Durch ge­ eignete Auslegung der Wandstärke und Länge L der Abdichthülse 3 kann der druckbedingten Aufweitung des Dichtspaltes 6 ent­ gegengewirkt werden oder diese sogar gänzlich vermieden wer­ den. Dabei müssen zur möglichst exakten Einstellung einer druckunabhängigen minimalen Breite b des Dichtspalts 6 die Deformationen der Dichtfläche des Gehäuses 1 und die Deforma­ tionen der Abdichthülse 3 möglichst über die gesamte Länge L des Dichtspalts 6 sehr genau aneinander angepaßt werden.

Diese Figur gibt ein Beispiel dafür, wie durch eine geeignete Modulation der Wandstärke der Abdichthülse 3 eine dem axialen Druckverlauf im Dichtspalt 6 angepaßte Deformation der Ab­ dichthülse 3 bzw. des Hohlraums H und damit eine weitgehend druckunabhängige Breite b des Dichtspalts 6 erzielt werden kann. Die optimale Kurvatur der Abdichthülse 3 setzt entspre­ chende Kenntnisse über den axialen Druckverlauf im Dichtspalt 6 und über die druckbedingten Deformationen der Körper vor­ aus. Aufgrund der komplexen Wechselwirkung beider Einflüsse, bei der z. B. Aufweitung und Druckverlauf nicht voneinander unabhängig sind, ist dies meist nur mit Hilfe numerischer Verfahren, z. B. von Finite-Elemente-Simulationen, möglich. Die Wirksamkeit kann durch Messung des druckabhängigen Lecka­ gevolumenstroms experimentell überprüft werden.

Eine solche Durchführung kann z. B. auch bei einer Halterung einer umlaufenden Welle verwendet werden.

Die Abdichthülse 3 kann statt mit dem Gehäuse 1 auch mit dem Übertragerelement 2 verbunden sein. Die Ventilnadel 13 kann z. B. über einen Arbeitskolben durch ein hydraulisches Servo­ ventil gesteuert werden oder direktangetrieben sein, z. B. mittels eines Piezoaktors.

Die Kontur der Abdichthülse 3 im Bereich der Schweißpunkte 9 (Schweißnähte) ist hier zur Vermeidung einer Kantenbelastung angefast.

Die Abdichthülse 3 kann auch innendruckbeaufschlagt sein. Beispielsweise wird der zum Hochdruckraum 5 offene Hohlraum H somit durch die Innenwand der Abdichthülse 3 und das Übertra­ gerelement 2 begrenzt. Durch die hierdurch hervorgerufene ra­ diale Dehnung bei Druckbeaufschlagung wird erreicht, daß sich die Außenwand der Abdichthülse 3 im Bereich des Dichtspalts 6 so an das druckaufgeweitete Gehäuse 1 anpaßt, daß die im drucklosen Zustand eingestellte Breite b des Dichtspaltes 6 weitgehend konstant bleibt.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Beispiel einer Durchführung in ei­ nem Kraftstoff-Injektor.

Dabei ist die Konizität der Abdichthülse 3 so ausgestaltet, daß sich am Hohlraum H, der mit dem Hochdruckraum 5 verbunde­ nen ist, ein zu den Befestigungspunkten 9 hin verjüngendes Querschnittsprofil der Abdichthülse 3 ergibt, während sich am Hohlraum H', der mit dem Niederdruckraum 7 verbundenen ist, ein verdickendes Querschnittsprofil ergibt.

Fig. 3 zeigt eine Durchführung in einem Einspritzer, bei dem sich der Hohlraum H" in der einem Übertragerelement 2' in Form einer Ventilnadel 13' befindet.

Ähnlich wie bei der Abdichthülse 3 kann auch durch eine hohl­ gebohrte innendruckbeaufschlagten Ventilnadel 13' erreicht werden, daß sich durch die druckbedingte radiale Dehnung der Ventilnadel 13' im Bereich des Hohlraums H" ein näherungs­ weise konstantes, druckunabhängiges Spaltmaß 6 ergibt. Die Dehnung hängt dabei von der radialen Druckdifferenz zum Dichtspalt 6 ab.

In dieser Figur ist der Hohlraum H" der Ventilnadel 13' über Bohrungen 4 mit dem Hochdruckraum 5 verbunden. Nieder­ druckseitig ist die hohlgebohrte Ventilnadel 13' durch einen angeschweißten Dichtkörper 14 verschlossen.

Fig. 4 zeigt eine Variante der Durchführung in einem Kraft­ stoff-Injektor, bei der drei Hohlräume H, H', H" verwendet werden.

Mittels der an der Außenfläche am Gehäuse 1 angeschweißten Abdichthülse 3 analog Fig. 8 werden zwei Hohlräume H, H" und ein weiterer Hohlraum H" durch eine zusätzliche Ausgestal­ tung der Ventilnadel 2' analog Fig. 10 verwendet.

Die obigen Ausführungen sind prinzipielle Beispiele zur Ver­ deutlichung der zugrundeliegenden Idee einer verbesserten Hochdruckdurchführung. Die konkrete Auslegung, d. h. bei­ spielsweise die Art und der Ort der Befestigung der Abdicht­ hülse 3 an dem Übertragerelement 2 oder am Gehäuse 1, die Länge L und die Wandstärke der Abdichthülse 3 sowie die Wand­ stärkenmodulation der Abdichthülse 3 (zunehmend/abnehmend, Form) und das Material (Metall, Keramik, CFK) können der je­ weiligen Anwendung entsprechend durch Stimulationen und Ex­ perimente bestimmt werden.

Die Durchführung ist nicht auf Einspritzventile, z. B. Hoch­ druckinjektoren beschränkt, sondern kann generell bei rotie­ renden oder oszillierenden Hochdruck-Durchführungen angewen­ det werden. Grundsätzlich ist anzumerken, daß das hier be­ schriebene Verfahren zur Leckagereduzierung bei allen Arten von Dichtpassungen und Durchführungen, insbesondere bei hohem Druckabfall, z. B. bei der Verringerung einer Arbeitskolben­ leckage in servohydraulischen Common-Rail-Injektoren oder z. B. bei Wellendurchführungen, vorteilhaft zur Anwendung kommen kann.

Ebenso muß daß Material der Abdichthülse nicht notwendiger­ weise ein Metall oder eine Metalllegierung sein, sondern kann z. B. auch aus einer Keramik, einem Verbundmaterial (CFK, GFK), einem Kunststoff, einem Glas oder einem Elastomer be­ stehen.

In Fig. 5 ist das Ergebnis einer Finite-Elemente-Simulation als Auftragung der Breite b des Dichtspalts 6 an der Durch­ führung einer Ventilnadel 13 eines Common-Rail-Injektors ge­ gen die Position im Dichtspalt 6 bei einem Kraftstoffdruck von 1500 bar.

Das anfängliche radiale Spaltmaß b im drucklosen Zustand be­ trägt 2 µm bei einer Länge L des Dichtspalts 6 von 12,2 mm. Die Position bei 0 mm entspricht dem Übergang zum Hochdruck­ raum 5, die Position bei 12,2 mm entspricht dem Übergang zum Niederdruckraum 7.

Für eine konventionelle Durchführung analog Fig. 6 (Kurve 1) ergibt sich eine druckbedingte Aufweitung des Spaltmaßes b am hochdruckseitigen Ende der Passungsdurchführung auf 5.2 µm, die bis zum Ende des Dichtspalts 6 am drucklosen Niederdruck­ raum 7 auf b = 2.0 µm abfällt.

Demgegenüber ändert sich die Breite b des Dichtspalts 6 für einen Aufbau der in Fig. 1 vorgestellten Art, allerdings mit einfacher zylindrischer, also nicht wandstärkenmodulierter Abdichthülse 8, gegenüber dem drucklosen Zustand nur wenig. Die für eine einfache zylindrische Abdichthülse 8 zu beobach­ tende geringe Abhängigkeit des Spaltmaßes b vom Ort innerhalb des Dichtspalts 6 (Welligkeit der Kurve 2), kann durch eine geeignete Wandstärkenmodulation der Abdichthülse 3 noch wei­ ter verringert werden. Hierfür wurden jedoch keine FE- Rechnungen durchgeführt.

Diese Figur zeigt, daß mit einer leckagereduzierenden Durch­ führung die Leckageverluste unter Hochdruck gegenüber einer konventionellen Ausführung nach Fig. 6 (Kurve 1), stark re­ duziert werden können.

Claims (7)

1. Durchführung, aufweisend
ein Gehäuse (1) und ein darin bewegbar geführtes Übertra­ gerelement (2, 2', 13, 13'), deren Dichtspalt (6) einen Hoch­ druckraum (5) und einen Niederdruckraum (7) miteinander verbindet,
eine weitgehend zylinderförmige Abdichthülse (3), deren erste Seitenwand eine Wand des Dichtspalts (6) darstellt und deren zweite Seitenwand mit dem Gehäuse (1) oder dem Übertragerelement (2, 2', 13, 13') verbunden ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die Abdichthülse (3) an ihrer zweiten Seitenwand den Nieder­ druckraum (7) und den Hochdruckraum (5) fluidisch gegeneinan­ der abgedichtet, wodurch sich an der zweiten Seitenwand
mindestens ein erster axial ausgedehnter Hohlraum (H) bil­ det, der mit dem Hochdruckraum (5) fluidisch verbunden ist und
mindestens ein zweiter axial ausgedehnter Hohlraum (H') bildet, der mit dem Niederdruckraum (7) fluidisch verbun­ den ist.

2. Durchführung nach Anspruch 1, bei der die Abdichthülse (3) eine Wandstärkenmodulation aufweist.

3. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei der sich mindestens ein weiterer Hohlraum (H") innerhalb des Ü­ bertragerelements (2', 13') befindet.

4. Durchführung nach Anspruch 3, bei der der mindestens eine weitere Hohlraum (H") fluidisch mit der Hochdruckkammer (5) verbunden ist.

5. Durchführung nach Anspruch 3, bei der der mindestens eine weitere Hohlraum (H") fluidisch mit der Niederdruckkammer (7) verbunden ist und sich ausgehend vom Niederdruckraum (7) nicht über die ganze Länge (L) des Dicht­ spalts (6) erstreckt.

6. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
die Abdichthülse (3) mit dem Gehäuse (1) verbunden ist,
die erste Seitenwand der Abdichthülse (3) ihrer Innenwand entspricht, die über den Dichtspalt (6) von dem Übertra­ gerelement (2, 2', 13, 13') getrennt ist,
die zweite Seitenwand der Abdichthülse (3) ihrer Außenwand entspricht, so daß der mindestens eine erste und zweite Hohlraum (H, H') jeweils mindestens durch die Außenwand, und das Gehäuse (1) begrenzt wird.

7. Durchführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der
die Abdichthülse (3) mit dem Übertragerelement (2, 2', 13, 13') verbunden ist,
die erste Seitenwand der Abdichthülse (3) ihrer Außenwand entspricht, die über den Dichtspalt (6) vom Gehäuse (1) getrennt ist,
die zweite Seitenwand der Abdichthülse (3) ihrer Innenwand entspricht, so daß der mindestens eine erste und zweite Hohl­ raum (H, H') jeweils mindestens durch die Innenwand und das Übertragerelement (2, 2, 13, 13') begrenzt wird.