KRAMMER, Udo (Hirtengarten 8, Kemmern, 96164, DE)
| Ansprüche 1 . Bauelement (100) für ein Einspritzventil mit einem ersten rohrförmigen Bauteil (101 ) und einem zweiten rohrförmigen Bauteil (102), wobei das erste Bauteil (101 ) in einem Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil (102) stoffschlüssig verbunden ist, wobei das erste Bauteil (101 ) im Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil (102) mittels eines ersten Stoffschlusselements (103) und eines zweiten Stoffschlusselements (103') verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (101 ) mit dem zweiten Bauteil (102) im Überlappungsbereich mittels eines weiteren ersten Stoffschlusselements (103") und eines weiteren zweiten Stoffschlussele- ments (103"') verbunden ist, wobei die Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') eine Fläche aufspannen, wobei die Größe der Fläche mindestens 10% der Größe der Querschnittsfläche des ersten Bauteils (101 ) beträgt. 2. Bauelement (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') mit einem Laserschweißverfahren herstellbar sind, wobei bevorzugt zur Erzeugung der Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') mindestens eine Doppelfokusoptik verwend- bar ist. 3. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements (100) im Überlappungsbereich angeordnet ist. 4. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (101 ) im Überlappungsbereich durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schweißnaht mit dem zweiten Bauteil (102) verbunden ist. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Stoffschlusselement (103) in Umfangsrichtung gegenüber dem weiteren zweiten Stoffschlusselement (103"') angeordnet ist, wobei das zweite Stoffschlusselement (103') in Umfangsrichtung gegenüber dem weiteren ersten Stoffschlusselement (103") angeordnet ist. Einspritzventil mit einem Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Verfahren zur Herstellung eines Bauelements (100) für ein Einspritzventil mit einem ersten rohrförmigen Bauteil (101 ) und einem zweiten rohrförmigen Bauteil (102), wobei das erste Bauteil (101 ) in einem Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil (102) stoffschlüssig verbunden wird, wobei das erste Bauteil (101 ) im Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil (102) mittels eines ersten Stoffschlusselements (103) und eines zweiten Stoffschlusselements (103') verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (101 ) mit dem zweiten Bauteil (102) im Überlappungsbereich mittels eines weiteren ersten Stoffschlusselements (103") und eines weiteren zweiten Stoffschlusselements (103"') verbunden wird, wobei die Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') eine Fläche aufspannen, wobei die Größe der Fläche mindestens 10% der Größe der Querschnittsfläche des ersten Bauteils (101 ) beträgt. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') mit einem Laserschweißverfahren hergestellt werden, wobei bevorzugt zur Erzeugung der Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103"') mindestens eine Doppelfokusoptik verwendet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements (100) im Überlappungsbereich angeordnet wird. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil (101 ) im Überlappungsbereich durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schweißnaht mit dem zweiten Bauteil (102) verbunden wird. |
Titel
Bauelement für ein Einspritzventil mit zwei verbundenen Bauteilen Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einem Bauelement für ein Einspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 .
Solche Bauelemente für Einspritzventile sind allgemein bekannt. Zur Herstellung solcher Bauelemente werden die Bauteile zunächst mittels Laserstrahlung aneinander geheftet und erst danach mittels Laserschweißen miteinander verbunden. Bei der Herstellung dieser Heftung werden herkömmlicherweise zwei Laseroptiken verwendet, mit denen die Bauteile an zwei Stellen zusammengeheftet werden. Diese Heftung ist jedoch nachteilig nicht auf Biegemomente belastbar, sodass das Bauelement sich möglicherweise beim anschließenden Verschweißen verzieht. Dieser Verzug ist insbesondere bei Bauelementen, die hochgenau gefertigt werden müssen, wie beispielsweise bei Hochdruckeinspritzventilen, nachteilig.
Die vorliegende Erfindung hat demgemäß die Aufgabe, ein Bauelement zur Verfügung zu stellen, dass die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Das erfindungsgemäße Bauelement für ein Einspritzventil, das erfindungsgemäße Einspritzventil und das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Bauelements für ein Einspritzventil gemäß den nebengeordneten Ansprüchen haben gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine Heftverbindung herstellbar ist, die eine vergleichsweise hohe Stabilität insbesondere bei Belastung durch Biegemomente aufweist.
Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, dass ein Bauelement für ein Einspritzventil zur Verfügung gestellt wird, mit einem ersten rohrförmigen Bauteil und einem zweiten rohrförmigen Bauteil, wobei das erste Bauteil in einem Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil stoffschlüssig verbunden ist, wobei das erste Bauteil im Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil mittels eines ersten Stoffschlusselements und eines zweiten Stoffschlusselements verbunden ist, wobei das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil im Überlappungsbereich mittels eines weiteren ersten Stoffschlusselements und eines weiteren zweiten Stoffschlusselements verbunden ist, wobei die Stoffschlusselemente Fläche aufspannen, wobei die Größe der Fläche mindestens 10% der Größe der Querschnittsfläche des ersten Bauteils beträgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stoffschlusselemente mit einem Laserschweißverfahren herstellbar sind, wobei bevorzugt zur Erzeugung der Stoffschlusselemente mindestens eine Doppelfokusoptik verwendbar ist.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils lediglich zwei Doppelfokusoptiken erforderlich sind, sodass auf weitere Optiken verzichtet werden kann und dennoch eine bei Belastung durch Biegemomente stabile Verbindung erzeugt werden kann. Dadurch wird er Herstel- lungsprozess wesentlich kostengünstiger und einfacher. Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements im Überlappungsbereich angeordnet ist.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass auf einfache Weise eine bei Belastung durch Biegemomente stabile Verbindung erzeugt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil im Überlappungsbereich durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schweißnaht mit dem zweiten Bauteil verbunden ist.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass mit der Laseroptik, die auch für das Heften verwendet wird, auch das abschließende Endverschweißen stattfinden kann. Dadurch kann vorteilhaft der Herstellungsprozess wesentlich vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten deutlich verringerbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Stoffschlusselement in Umfangsrichtung gegenüber dem weiteren zweiten Stoffschlusselement angeordnet ist, wobei das zweite Stoffschlusselement in Umfangsrichtung gegenüber dem weiteren ersten Stoffschlusselement angeordnet ist.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass auf einfache Weise eine bei Belastung durch Biegemomente besonders stabile Verbindung erzeugt werden kann.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein Einspritzventil mit einem erfindungsgemäßen Bauelement. Das erfindungsgemäße Einspritzventil hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine Heftverbindung herstellbar ist, die eine vergleichsweise hohe Stabilität insbesondere bei Belastung durch Biegemomente aufweist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung betrifft ein zur Herstellung eines Bauelements für ein Einspritzventil mit einem ersten rohrförmigen Bauteil und einem zweiten rohrförmigen Bauteil, wobei das erste Bauteil in einem Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil stoffschlüssig verbunden wird, wobei das erste Bauteil im Überlappungsbereich mit dem zweiten Bauteil mittels eines ersten Stoffschlusselements und eines zweiten Stoffschlusselements verbunden wird, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Bauteil mit dem zweiten Bauteil im Überlappungsbereich mittels eines weiteren ersten Stoffschlusselements und eines weiteren zweiten Stoffschlusselements verbunden wird, wobei die Stoffschlusselemente eine Fläche aufspannen, wobei die Größe der Fläche mindestens 10% der Größe der Querschnittsfläche des ersten Bauteils beträgt. Das erfindungsgemäße Verfahren hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass eine Heftverbindung herstellbar ist, die eine vergleichsweise hohe Stabilität insbesondere bei Belastung durch Biegemomente aufweist.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Stoffschlusselemente mit einem Laserschweißverfahren hergestellt werden, wobei bevorzugt zur Erzeugung der Stoffschlusselemente mindestens eine Doppelfokusoptik verwendet wird.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils lediglich zwei Doppelfokusoptiken erforderlich sind, sodass auf weitere Optiken verzichtet werden kann und dennoch eine bei Belastung durch Biegemomente stabile Verbindung erzeugt werden kann. Dadurch wird er Herstel- lungsprozess wesentlich kostengünstiger und einfacher.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements im Überlappungsbereich angeordnet wird.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass auf einfache Weise eine bei Belastung durch Biegemomente stabile Verbindung erzeugt werden kann.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass das erste Bauteil im Überlappungsbereich durch eine sich in Umfangsrichtung erstreckende Schweißnaht mit dem zweiten Bauteil verbunden wird.
Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass mit der Laseroptik, die auch für das Heften verwendet wird, auch das abschließende Endverschweißen stattfinden kann. Dadurch kann vorteilhaft der Herstellungsprozess wesentlich vereinfacht werden, wodurch die Herstellungskosten deutlich verringerbar sind. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Es zeigen
Figur 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform,
Figur 2, 3 und 4 schematische Darstellungen von Anordnungen zur Erzeugung eines Doppelfokus.
Ausführungsform(en) der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Bauelement 100 in einem Überlappungsbereich, wobei das Bauelement 100 zwei als Rohre ausgebildete Bauteile 101 , 102 aufweist. Das erste Bauteil 101 und das zweite Bauteil 102 sind im Überlappungsbereich ineinandergesteckt. Sie sind weiterhin über Stoffschlusselemente 103, 103', 103" und 103"' miteinander verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei Stoffschlusselemente um etwa 180° in Umfangsrichtung versetzt angeordnet, wodurch eine besonders stabile Verbindung gegen Belastung durch Biegemomente entsteht. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Stoffschlusselemente durch zwei Bifokusoptiken erzeugt. Die Stoffschlusselemente 103 und 103' werden durch eine erste Bifokusoptik erzeugt und die Stoffschlusselemente 103" und 103"' werden durch eine zweite Bifokusoptik erzeugt. In diesem Ausführungsbeispiel werden die Bifokusoptiken um 180° in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt angeordnet.
Vorteilhaft ist es mit dem erfindungsgemäßen Bauteil möglich, Bauteile und insbesondere rotationssymmetrische Bauteile vor dem eigentlichen Schweißprozess aneinander zu heften. Dieser Vorteil ist beispielsweise bei hochgenauen komplexen Einstellvorgängen (Hubeinstellungen) bei Einspritzventilen besonders wichtig. Durch die Trennung von Heft- und Schweißvorgang kann vorteilhaft die Anlagenkomplexität wesentlich reduziert werden, weil der Einstellvorgang ohne Schweißen stattfinden kann. Außerdem kann vorteilhaft auf eine Drehbewegung und das dadurch auftretende Lagerspiel die Einstellgenauigkeit wesentlich verbessert werden. Das erfindungsgemäße Bauteil kann vorteilhaft auch vergleichsweise große Biegemomente aufnehmen. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Bauteils sind vorteilhaft lediglich zwei Laseroptiken notwendig, wo- durch die Herstellungskosten erheblich gesenkt werden können. Die Stoffschlusselemente können sowohl in radialer Richtung als auch in axialer Richtung bezüglich der Längsachse des Bauelements angeordnet sein.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung einer Anordnung zur Erzeugung eines Doppelfokus (Bifokaloptik). Diese Anordnung wird beispielsweise zur Herstellung der Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103") verwendet. Ein Laserlichtkabel 200 dient als Laserlichtquelle und erzeugt einen Laserstrahl, der in einem Kollimator 202 parallelisiert wird. Der parallele Laserstrahl 201 wird in einem Quarzglaskeil 203 teilweise umgelenkt. Ein Objektiv 204 bewirkt schließlich eine Unter- teilung des Lichtstrahls 201 in zwei Strahlenfoki (Doppelfokus).
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung zur Erzeugung eines Doppelfokus (Bifokaloptik). Diese Anordnung wird beispielsweise zur Herstellung der Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103") verwendet. Ein La- serlichtkabel 300 dient als Laserlichtquelle und erzeugt einen Laserstrahl, der in einem Kollimator 302 parallelisiert wird. Der parallele Laserstrahl 301 wird in einem Doppelquarzglaskeil 303 umgelenkt. Ein Objektiv 304 bewirkt schließlich eine Unterteilung des Lichtstrahls 301 in zwei Strahlenfoki (Doppelfokus Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung einer weiteren Anordnung zur Erzeugung eines Doppelfokus (Bifokaloptik). Diese Anordnung wird beispielsweise zur Herstellung der Stoffschlusselemente (103, 103', 103", 103") verwendet. Zwei Laserlichtkabel 400, 400' dienen als Laserlichtquelle und erzeugen zwei Laserstrahlen, die in einem Kollimator 402 parallelisiert werden. Die parallelen Laser- strahl 401 , 401 ' treffen auf ein Objektiv 404 und es werden zwei fokussierte Teil- strahlen erzeugt (Doppelfokus). In dieser Anordnung wird vorteilhaft auf Quarzglaskeile verzichtet, wodurch die Anordnung einfacher wird.