DE102010031365A1

DE102010031365A1 - Component for an injection valve with two connected components

Info

Publication number: DE102010031365A1
Application number: DE102010031365A
Authority: DE
Inventors: Udo Krammer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-07-15
Filing date: 2010-07-15
Publication date: 2012-01-19
Also published as: WO2012007326A3; WO2012007326A2

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Bauelement 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 ist, wobei das erste Bauteil im Überlappungsbereich mit dem zements 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.A component for an injection valve is proposed, with a first tubular component and a second tubular component, the first component being materially connected to the second component in an overlap area, the first component being connected to the cement and a second material connection element in the overlapping area, wherein the first component is connected to the second component in the overlap area by means of a further first material connection element and a further second material connection element, the material connection elements spanning the area, the size of the area being at least 10% of the size of the cross-sectional area of the first component.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Bauelement für ein Einspritzventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a component for an injection valve according to the preamble of claim 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.Such components for injectors are well known. To produce such components, the components are first stapled to one another by means of laser radiation and only then connected to one another by means of laser welding. Conventionally, two laser optics are used in the manufacture of this staple, which staple the components together in two places. However, this staple is disadvantageous not resilient to bending moments, so that the component may warp during subsequent welding. This delay is particularly disadvantageous in components that must be manufactured with high precision, such as in high-pressure injection valves.

Die vorliegende Erfindung hat demgemäß die Aufgabe, ein Bauelement zur Verfügung zu stellen, dass die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist.The present invention accordingly has the object to provide a device that does not have the disadvantages of the prior art.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

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.The component according to the invention for an injection valve, the injection valve according to the invention and the inventive method for producing a component for an injection valve according to the independent claims have the advantage over the prior art that a staple connection can be produced, which has a comparatively high stability, especially when loaded by bending moments having.

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.This advantage is achieved in that a component for an injection valve is provided with a first tubular component and a second tubular component, wherein the first component in an overlap region with the second component is integrally connected, wherein the first component in the overlap region with the first component is connected to the second component in the overlapping region by means of a further first fabric closure element and a further second fabric closure element, wherein the fabric closure elements span surface, wherein the size of the surface at least 10th % of the size of the cross-sectional area of the first component is.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen entnehmbar.Advantageous embodiments and modifications of the invention are the dependent claims, as well as the description with reference to the drawings.

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.According to a preferred development, it is provided that the material-locking elements can be produced by a laser welding method, wherein at least one double-focus optical system can preferably be used to produce the material-locking elements.

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 Herstellungsprozess wesentlich kostengünstiger und einfacher.As a result, it is advantageously possible that only two double-focus optics are required for the production of the component according to the invention, so that it is possible to dispense with further optics and yet a connection which is stable under load due to bending moments can be produced. This makes the manufacturing process much cheaper and easier.

Gemäß einer anderen bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements im Überlappungsbereich angeordnet ist.According to another preferred development, it is provided that the surface is arranged parallel to the cross-sectional area of the component in the overlapping region.

Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass auf einfache Weise eine bei Belastung durch Biegemomente stabile Verbindung erzeugt werden kann.As a result, it is advantageously possible that a connection which is stable under load due to bending moments can be generated in a simple manner.

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.According to a preferred development, it is provided that the first component in the overlapping region is connected to the second component by a weld extending in the circumferential direction.

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.As a result, it is advantageously possible that with the laser optics, which is also used for stapling, the final end welding can take place. As a result, the production process can advantageously be considerably simplified, as a result of which the production costs can be significantly reduced.

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.According to a preferred refinement, it is provided that the first material-bonding element is arranged in the circumferential direction with respect to the further second material-bonding element, the second material-bonding element being arranged in the circumferential direction with respect to the further first material-bonding element.

Dadurch ist es vorteilhaft möglich, dass auf einfache Weise eine bei Belastung durch Biegemomente besonders stabile Verbindung erzeugt werden kann.As a result, it is advantageously possible that a connection which is particularly stable under load due to bending moments can be generated in a simple manner.

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.Another object of the present invention relates to an injection valve with a component according to the invention. The injection valve according to the invention has the advantage over the prior art that a stitching connection can be produced which has a comparatively high degree of elasticity Stability especially when loaded by bending moments.

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.Another object of the present invention relates to a for producing a component for an injection valve having a first tubular member and a second tubular member, wherein the first member is integrally connected in an overlap region with the second component, wherein the first component in the overlapping region with the second Component is connected by means of a first material closure element and a second material closure element, characterized in that the first component is connected to the second component in the overlap region by means of a further first fabric closure element and a further second fabric closure element, wherein the fabric closure elements span a surface, wherein the size of the surface is at least 10% of the size of the cross-sectional area of the first component. Compared with the prior art, the method according to the invention has the advantage that a stapling connection can be produced which has a comparatively high stability, in particular when subjected to bending moments.

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.According to a preferred development, it is provided that the material-locking elements are produced by a laser welding method, wherein at least one double-focus optical system is preferably used to produce the material-locking elements.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung ist vorgesehen, dass die Fläche parallel zur Querschnittsfläche des Bauelements im Überlappungsbereich angeordnet wird.According to a preferred embodiment, it is provided that the surface is arranged parallel to the cross-sectional area of the component in the overlapping region.

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.According to a preferred development, it is provided that the first component in the overlapping region is connected to the second component by a weld extending in the circumferential direction.

Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the present invention are illustrated in the drawings and explained in more detail in the following description.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Es zeigenShow it

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements gemäß einer beispielhaften Ausführungsform, 1 a schematic representation of a device according to the invention according to an exemplary embodiment,

2, 3 und 4 schematische Darstellungen von Anordnungen zur Erzeugung eines Doppelfokus. 2 . 3 and 4 schematic representations of arrangements for generating a double focus.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

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.In the various figures, the same parts are always provided with the same reference numerals and are therefore usually named or mentioned only once in each case.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Bauelements 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform. 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. 1 shows a schematic representation of a device according to the invention 100 according to an exemplary embodiment. 1 shows a cross section through the device 100 in an overlap area, wherein the device 100 two formed as tubes components 101 . 102 having. The first component 101 and the second component 102 are nested in the overlap area. They continue to be via adhesive elements 103 . 103 ' . 103 '' and 103 ''' connected with each other. In this embodiment, two material-locking elements are each offset by approximately 180 ° in the circumferential direction, whereby a particularly stable connection against stress caused by bending moments. In this embodiment, the interfacial elements are produced by two bifocal optics. The fabric elements 103 and 103 ' are generated by a first Bifokusoptik and the adhesive elements 103 '' and 103 ''' are generated by a second bifocal optic. In this embodiment, the bifocal optics are arranged offset by 180 ° in the circumferential direction against each other.

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, wodurch 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.It is advantageously possible with the component according to the invention, components and in particular rotationally symmetrical components before the actual welding process to each other. This advantage is particularly important, for example, in highly accurate complex adjustments (stroke settings) in injectors. By separating stapling and welding operation, the plant complexity can advantageously be substantially reduced because the adjustment process can take place without welding. In addition, advantageously, the adjustment accuracy can be significantly improved on a rotary motion and thereby occurring bearing clearance. The component according to the invention can advantageously also absorb comparatively large bending moments. To produce the component according to the invention advantageously only two laser optics are necessary, whereby the manufacturing cost can be significantly reduced. The material-locking elements can be arranged both in the radial direction and in the axial direction with respect to the longitudinal axis of the component.

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 Unterteilung des Lichtstrahls 201 in zwei Strahlenfoki (Doppelfokus). 2 shows a schematic representation of an arrangement for generating a double focus (bifocal optics). This arrangement is used, for example, for producing the adhesive elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) used. A laser light cable 200 serves as a laser light source and generates a laser beam that is in a collimator 202 is parallelized. The parallel laser beam 201 is in a quartz glass wedge 203 partially diverted. A lens 204 finally causes a subdivision of the light beam 201 in two ray foci (double focus).

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 Laserlichtkabel 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 3 shows a schematic representation of another arrangement for generating a double focus (bifocal optics). This arrangement is used, for example, for producing the adhesive elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) used. A laser light cable 300 serves as a laser light source and generates a laser beam that is in a collimator 302 is parallelized. The parallel laser beam 301 is in a double quartz glass wedge 303 diverted. A lens 304 finally causes a subdivision of the light beam 301 in two ray foci (double focus

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 Laserstrahl 401, 401' treffen auf ein Objektiv 404 und es werden zwei fokussierte Teilstrahlen erzeugt (Doppelfokus). In dieser Anordnung wird vorteilhaft auf Quarzglaskeile verzichtet, wodurch die Anordnung einfacher wird. 4 shows a schematic representation of another arrangement for generating a double focus (bifocal optics). This arrangement is used, for example, for producing the adhesive elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) used. Two laser light cables 400 . 400 ' Serve as a laser light source and generate two laser beams that are in a collimator 402 be parallelized. The parallel laser beam 401 . 401 ' hit a lens 404 and two focused partial beams are generated (double focus). In this arrangement is advantageously dispensed with quartz glass wedges, whereby the arrangement is easier.

Claims

Component ( 100 ) for an injection valve with a first tubular component ( 101 ) and a second tubular component ( 102 ), the first component ( 101 ) in an overlapping area with the second component ( 102 ) is materially connected, wherein the first component ( 101 ) in the overlapping area with the second component ( 102 ) by means of a first adhesive element ( 103 ) and a second material element ( 103 ' ), characterized in that the first component ( 101 ) with the second component ( 102 ) in the overlap region by means of a further first material-connection element ( 103 '' ) and a further second material element ( 103 ''' ), wherein the interface elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) span a surface, wherein the size of the surface is at least 10% of the size of the cross-sectional area of the first component ( 101 ) is.

Component ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the material-locking elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) can be produced with a laser welding method, wherein preferably for producing the material-locking elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) at least one double focus optics is usable.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the surface is parallel to the cross-sectional area of the component ( 100 ) is arranged in the overlapping area.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first component ( 101 ) in the overlapping area by a circumferentially extending weld with the second component ( 102 ) connected is.

Component ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the first adhesive element ( 103 ) in the circumferential direction relative to the further second adhesive element ( 103 ''' ), wherein the second adhesive element ( 103 ' ) in the circumferential direction with respect to the further first adhesive element ( 103 '' ) is arranged.

Injection valve with a component ( 100 ) according to any one of the preceding claims.

Method for producing a component ( 100 ) for an injection valve with a first tubular component ( 101 ) and a second tubular component ( 102 ), the first component ( 101 ) in an overlapping area with the second component ( 102 ) is materially connected, wherein the first component ( 101 ) in the overlapping area with the second component ( 102 ) by means of a first adhesive element ( 103 ) and a second material element ( 103 ' ), characterized in that the first component ( 101 ) with the second component ( 102 ) in the overlap region by means of a further first material-connection element ( 103 '' ) and a further second material element ( 103 ''' ), wherein the interface elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) an area span, wherein the size of the surface at least 10% of the size of the cross-sectional area of the first component ( 101 ) is.

Method according to claim 7, characterized in that the material-locking elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) are produced with a laser welding process, wherein preferably for the production of the interface elements ( 103 . 103 ' . 103 '' . 103 ''' ) at least one double focus optics is used.

Method according to one of claims 7 to 8, characterized in that the surface parallel to the cross-sectional area of the component ( 100 ) is arranged in the overlapping area.

Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the first component ( 101 ) in the overlapping area by a circumferentially extending weld with the second component ( 102 ) is connected.