CH526066A

CH526066A - Druckleitungsverbindung mit Druckleitungsnippel, Gegenstück und Überwurfmutter

Info

Publication number: CH526066A
Application number: CH1868070A
Authority: CH
Inventors: Guido Juergen; Binzer Norbert
Original assignee: Guido Juergen Dipl Ing
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1970-12-16
Publication date: 1972-07-31

Description


  
 



  Druckleitungsverbindung mit Druckleitungsnippel, Gegenstück und Überwurfmutter
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckleitungsverbindung mit Druckleitungsnippel, Gegenstück und Überwurfmutter, wobei der Innenkonus des Gegenstücks und ein Abstützhohlkegel der Überwurfmutter etwa gleiche Kegelwinkel im Bereich von 600 aufweisen und die rückwärtige Abstützfläche des einer Art Aussenbund der Druckleitung bildenden Nippels die Form einer Kugelzone aufweist.



   Die mit solchen Druckleitungsverbindungen versehenen Leitungssysteme, wie z. B. Einspritzleitungssysteme von Brennkraftmaschinen, weisen im Anschluss an die vorgenannte Verbindungsstelle in der Regel mehr oder weniger lange uneingespannte Leitungsteile auf, die nicht nur pulsierenden Arbeitsdrücken des geförderten Druckmediums, sondern zumeist auch unvermeidlichen Betriebsschwingungen ausgesetzt sind. Da der Drucknippel durch die Überwurfmutter starr an das Gegenstück angepresst ist, führen die noch heute genormten, an die Druckleitung mit einer quer zu dieser verlaufenden rückwärtigen Ringschulter angestauchten Nippel unter den Betriebsbedingungen sehr leicht zu Kerbrissen an der Übergangsstelle von der Druckleitung zum Nippel.

  Man ist deshalb bereits seit einiger Zeit dazu übergegangen, die Nippel an ihrer rückwärtigen Abstützfläche   kugelzonenföimig    zu gestalten, wodurch nicht nur der im Längsschnitt des Nippels zwischen der rückwärtigen Abstützfläche des Nippels und der anschliessenden Druckleitung eingeschlossene Winkel wesentlich vergrössert und damit die dortige Kerbrissgefahr beträchtlich herabgesetzt, sondern auch die zur Anstauchung des Nippels erforderliche Verformungsarbeit beträchtlich herabgesetzt werden konnte.

  Bei einer solchen eingangs genannten bekannten Druckleitungsverbindung, deren Überwurfmutter lediglich einen dieser rückwärtigen Abstützfläche angepassten Abstützhohlkegel aufzuweisen braucht, kann jedoch gegenüber der vorgenannten genormten Druckleitungsverbindung noch der Nachteil auftreten, dass auf den Nippel einer an das Gegenstück zunächst leicht verkantet herangeführten Druckleitung beim anschliessenden Anziehen der Überwurfmutter keine selbst ausrichtenden Kräfte mehr ausgeübt werden. Da sich Fluchtungsfehler beim Anschliessen von Druckleitungen meist nicht ganz vermeiden lassen, besteht somit die Gefahr, dass -der Dichtkegel des Nippels im Innenkonus des Gegenstücks trotz fest angezogener   Überwurfmufter    nicht zuverlässig abdichtet.



   Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der eingangs genannten Druckleitungsverbindung mit herabgesetzter   Kerbrissgefahr    sicherzustellen, dass beim Festlegen der Druckleitung etwa vorhandene Fluchtungsfehler des Nippels von selbst behoben werden, wie es bisher nur bei den genormten Druckleitungsnippeln mit quer zur Leitungsachse verlaufender rückwärtiger Abstützringfläche möglich war.



   Die gestellte Aufgabe ist erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Aussendurchmesser des Nippels den   Aussendurchmesser    der Druckleitung um etwa 35 bis 40   #o    übersteigt und der Winkel ss zwischen der zwischen dem Dichtkegel und der die rückwärtige Abstütz-Kugelzone des Nippels enthaltenden Kugel gebildeten Durchdringungsebene und der in einer Axialebene liegenden Tangente der Kugeloberfläche an der Durchdringungsstelle etwa 3 bis 10   o/o    grösser ist als derjenige Winkel a, der dem halben Betrag aus der Differenz von 1800 und dem Kegelwinkel y des Abstützhohlkegels der Überwurfmutter entspricht.



   Bei einer zweckmässigen Ausführungsform der erfindungsgemässen Druckleitungsverbindung ist nicht nur, wie nachstehend noch erläutert ist, eine hinreichende Selbstausrichtungskomponente gewährleistet, sondern der gegenüber den bisher üblichen Nippeln über den Rohrleitungsdurchmesser nur wesentlich weniger aufgeweitete Nippel kann nunmehr mit praktisch freiem   Materialfluss    und damit mit einer minimalen Stauchung an die Rohrleitung angestaucht werden. Dies bedeutet  nicht nur eine vereinfachte Herstellung des Nippels, son   dem    auch eine wesentliche Herabsetzung der beim Stauchen eintretenden Kaltverfestigung des Nippelmaterials, die wegen der dadurch vergrösserten Sprödigkeit des Materials und der dadurch hervorgerufenen Kerbrissgefahr unerwünscht ist.

  Infolgedessen sind Kerbrisse bei einer so ausgebildeten Druckleitungsverbindung selbst unter ungünstigen Betriebsbedingungen des Leitungssystems nicht mehr zu befürchten.



   In der Zeichnung, die eine erfindungsgemässe Druckleitungsverbindung in einem Längsschnitt zeigt, ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.



   Die dargestellte Druckleitungsverbindung befindet sich am einen Ende einer Einspritzleitung 1, die beispielsweise Bestandteil des Einspritzsystems einer Brennkraftmaschine sein kann. Das   dargestellte -Ende    der Einspritzleitung 1 weist einen angestauchten Anschlussnippel auf, der an seinem freien Ende einen üblichen Dichtkegel 2 aufweist, dessen rückwärtige Abstützfläche 3 an ihrem Abstützbereich eine Kugelzone 4 bildet, die am äusseren Rand des Nippels in den Dichtkegel 2 über eine Abrundungsstelle 5 übergeht.



   Der Dichtkegel 2 und der Innenkonus 6 eines Gegenstückes 7 der Verbindungsstelle weisen beide einen Kegelwinkel von etwa   600    auf. Zur Festlegung der Ein   spritzleitung    1 am Gegenstück 7 dient eine   Überwurf-    mutter 8, die mit ihrem Innengewinde auf ein Aussengewinde 9 des Gegenstückes 7 aufschraubbar ist. Am inneren Ende ihrer axialen Bohrung 10 ist die   obere    wurfmutter 8 mit einem Abstützhohlkegel 11 mit einem Kegelwinkel y von ebenfalls etwa   600    versehen.



   Der   Aussendurchmesser    D des Nippels übersteigt den Aussendurchmesser d der Einspritzleitung 1 und damit der Stirnfläche des Dichtkegels 2 um nur etwa 35   O/o.    Die Durchdringungsebene 12 zwischen der die Kugelzone 4 aufweisenden Kugelfläche 13 und der Kegelfläche des Dichtkegels 2 schliesst mit der Tangente
14 an die Kugelfläche 13 an deren   Durchdringungs-    stelle mit der Durchdringungsebene 12 einen Winkel   fl    von etwa   660    ein, was zugleich etwa 10   O/o    mehr ist als der Winkel a, der dem halben Betrag aus der Differenz von 1800 und dem Kegelwinkel y des Abstützhohlkegels der Überwurfmutter 8 entspricht.



   Nachstehend ist angenommen, dass die Einspritzleitung 1 in der dargestellten Weise an das Gegenstück 7 nicht genau fluchtend herangeführt ist, und zwar aus der axialen Richtung im Uhrzeigersinn herausgeschwenkt.



  Beim ersten Anziehen der Überwurfmutter 8 kommt der Nippel am Innenkonus 6 des Gegenstückes 7 an den Stellen 14' und 15 und am Abstützhohlkegel 11 der Überwurfmutter 8 lediglich an der Stelle 16 zur Anlage.



  Beim weiteren Anziehen der Überwurfmutter 8 werden auf den Nippel von den Stellen 14' und 16 Kräfte ausgeübt, deren Richtung jeweils ungefähr senkrecht zur Anlagefläche an den Stellen 14' und 16 verläuft. Die entsprechenden, in der Zeichnung dargestellten   Kraft-      richtungen    17 und 18 schneiden sich in einem Punkt 19, der nur wenig ausserhalb der Anlagestellen 14' und 15 des Dichtkegels 2 am Innenkonus 6 des Gegenstückes 7 liegt. Infolgedessen bildet die Richtung 20 der gegen die Anlagestelle 15 wirksamen Druckkraft mit der in der Schnittebene nach dem Scheitelpunkt des Innenkonus verlaufenden Erzeugenden des Innenkonus 6 einen Winkel   8,    der etwa 760 beträgt und damit wesentlich kleiner als   900    ist.

   Da diese Winkelabweichung grösser als der Gleitreibungswinkel der an der Stelle 15 auf ein ander abgestützten Werkstoffe ist, ergibt sich an der Stelle 15 eine auf den Nippel nach aussen angreifende Kraftkomponente, die die angestrebte Selbstausrichtung gewährleistet.



   Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels gebunden. So kann der beim Ausführungsbeispiel etwa   10 0/0    betragende Unterschied zwischen den Winkeln ss und a auch auf einen bis zu etwa 3   O/o    betragenden Wert verringert werden und der Fluchtungsfehler der Einspritzleitung 1 könnte noch grösser als dargestellt sein, ohne dass dadurch eine nennenswerte Minderung der geschilderten Verhältnisse eintritt und der Schutzbereich der Erfindung etwa verlassen werden würde.

Claims

PATENTANSPRUCH

Druckleitungsverbindung mit Druckleitungsnippel, Gegenstück und Überwurfmutter, wobei der Innenkonus des Gegenstücks und ein Abstützhohlkegel der Ober wurfmutter etwa gleiche Kegelwinkel im Bereich von 600 aufweisen und die rückwärtige Abstützfläche des eine Art Aussenbund der Druckleitung bildenden Nippels die Form einer Kugelzone aufweist, dadurch gekennzeichnet,

dass der Aussendurchmesser (D) des Nippels den Aussendurchmesser (d) der Druckleitung (1) um etwa 35 bis 40 O/o übersteigt und der Winkel (fl) zwischen der zwischen dem Dichtkegel (2) und der die rückwärtige Abstütz-Kugelzone (4) des Nippels enthaltenden Kugel gebildeten Durchdringungsebene (12) und der in einer Axialebene liegenden Tangente der Kugeloberfläche (13) an der Durchdringungsstelle etwa 3 bis 10 0/0 grösser ist als derjenige Winkel (a), der dem halben Betrag aus der Differenz von 1800 und dem Kegelwinkel (r) des Abstützhohlkegels der Obenvurf mutter (8) entspricht.