SE505469C2 - Koppling för ett förgreningsrör till ett huvudrör för bränsle under högt tryck - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 505 469 2 För att åstadkomma detta ändamål föreslås enligt föreliggande uppfinning en koppling av inledningsvis beskriven typ som har de i huvudkravets kännetecknande del angivna kännetecken.

Eftersom den sfäriska tryckande ytan är utformad i änden av det anliggande huvudet i slutet av förgreningsröret enligt föreliggande uppfinning, även om förgreningsröret är något snedställt i förhållande till bränslehuvudröret vid samman- koppling, kommer den tryckande ytan att upprätthålla en cir- kellinjekontakt med den mottagande anliggningsytan, som är utformad som en rotationsyta, varigenom ett jämnt yttryck uppnås för att garantera positiv tätning mellan kontakt- ytorna. Å andra sidan, även om förgreningsröret är något snett eller excentriskt, kompenseras detta automatiskt av att den sfäris- ka tryckande ytan glider på den mottagande ytans rotationsyta innan yttrycket mot tätningsytan ökas genom att klämmuttern dras åt och detta åstadkommer ett jämnt yttryck.

Eftersom den raka delen av det anliggande huvudet är utformad parallellt med förgreningsrörets axel kan exakt installation åstadkommas om en styrning för denna raka del bildas på kopplingsstycket och på så sätt påverkas ej huvudbränsleröret av det anliggande huvudet.

Installationen kan lätt utföras genom att koppla förgrenings- röret till bränsleröret med en mutter sedan förgreningsröret anliggande huvud förs mot den mottagande anliggningsytan, men en konstruktion är även möjlig som tillåter förgreningsröret att kopplas till huvudbränsleröret med en med inåtriktad fläns försedd mutter som skruvas på gängor på förbindelse- styckets yttre omkrets.

Föreliggande uppfinning kommer att beskrivas närmare nedan med hänvisning till i efterföljande figurer visade exempel, av vilka 10 15 20 25 30 35 505 469 3 fig. 1 är en sidovy som visar en första utföringsform av föreliggande uppfinning.

Fig. 2-4 visar schematiskt den första utföringsformen av uppfinningen.

Fig. 2 är en sidovy med snittade delar, och fig. 3 och 4 visar schematiskt de viktiga delarna.

Fig. 5-7 visar modifikationer av viktiga delar av utförings- formen enligt fig. 2-4.

Fig. 8 och 9 visar i motsvarighet till fig. 2 andra utfö- ringsformer.

Fig. 10 är en planvy med snittade delar av en konventionell förbindelsekonstruktion för ett förgreningsrör till ett hög- trycksbränslerör.

Med hänvisning till fig. 1-9 följer här en närmare beskriv- ning av utföringsformerna enligt föreliggande uppfinning.

Fig. 1 visar ett förgreningsrör 5 som är kopplat medelst en mutter 7 vid kopplingsstycket 4 vinkelrätt mot huvudrörets 1 axiella riktning. Såsom framgår av fig. 2 finns en genom- strömningskanal 2 i det förhållandevis tjockväggiga metallis- ka huvudröret 1 med en ytterdiameter av 20 mm och en vägg- tjocklek av exempelvis 6 mm. Ett genomströmningshål 3 anslu- ter till kanalen 2 och vid hålets 3 mynning finns en utåt mynnande mottagande anliggningsyta 3' i form av en rotations- yta kring hålets 3 axel, d v s en konisk yta, en sfärisk yta, en rotationsellipsoid yta, en rotationsparaboloid yta, en rotationshyperboloid yta, etc.

Ett kopplingsstycke träs på huvudröret 1 och omsluter den mottagande anliggningsytan 3'. Kopplingsstycket 4 har ett gängat hål 16. 10 15 20 25 30 35 505 .469 4 Ett anliggningshuvud 6 är utformat på grenrörets 5 ände och huvudets ände har en sfärisk anliggningsyta 18, såsom visas i fig. 3 och i anslutning till anliggningsytan 18 finns en rak del 19 som är parallell med axeln. I slutet av den raka delen 19 är utformad en ringformig fläns 20a. En styrning 4g för att styra den raka delen 19 är anordnad på kopplingsstycket 4.

Enligt den första utföringsformen av föreliggande uppfinning ligger krökningsradien här för anliggningsytan 18 inom områ- det 0,45=510D i förhållande till förgreningsrörets 5 dia- meter. Om krökningsradien är mindre än 0,4D kan anliggnings- ytan 18 bryta genom den mottagande anliggningsytan 3' när klämmuttern 7 dras åt. Om den är större än 1OD närmar sig anliggningsytan 18 en plan yta och den nedan beskrivna själv- rättande verkan av den sfäriska ytan kan ej längre påräknas.

Ett föredraget intervall för krökningsradien är 0,4D5054D.

Förgreningsröret 5 och huvudröret 1 sammanfogas genom att huvudets 6 tryckande yta 18 trycks hårt mot den mottagande anliggningsytan 3' medelst en mutter 7 i det gängade hålet 16 varigenom den tryckande anliggningsytan 18 och den mottagande anliggningsytan 3' ligger fast mot varandra när mutterns 7 änddel trycker mot den ringformiga flänsen 20a via en even- tuell bricka 21 om en sådan är nödvändig så att genomström- ningskanalen 2 i huvudröret 1 har en hermetiskt tät förgre- ning till flödesvägen 20 i förgreningsröret S.

I detta fall kan ett tätningsorgan gjort i indium, silver, koppar, mässing eller aluminium läggas mellan det tryckande huvudet 6 och den mottagande anliggningsytan 3'.

Enligt den första utföringsformen av uppfinningen, när för- greningsröret 5 är något snedställt i förhållande till sin axiella riktning x och fastmonterat i detta tillstånd kommer den tryckande ytan 18 att upprätthålla en cirkulär linje- kontakt med den mottagande anliggningsytan 3', som är en 10 15 20 25 30 35 505 469 5 rotationsyta, så att förgreningsröret 5 alltid upprätthåller ett stabilt läge i förhållande till huvudröret 1 för att åstadkomma jämnt yttryck. Ä andra sidan om förgreningsröret 5 är något snedställt från sitt axiella läge 6 eller förs excentriskt av någon anledning, såsom visas i fig. 4, kommer huvudets 6 sfäriska yta att glida på rotationsytan hos den mottagande anliggningsytan för att korrigera snedställningen eller excentriciteten hos förgreningsröret för att ställa röret vid det förutbestämda läget (en självrättande verkan) innan yttrycket på tätningsytan ökas allt eftersom åtdrag- ningen av klämmuttern 7 utövar ett tryck på den ringformiga flänsen 20a, varigenom ett jämnt yttryck åstadkoms på tät- ningsytan för att garantera ett säkert flöde av bränsle under mycket högt tryck utan läckage.

En styrning 4g i kopplingsstycket 4 styr den raka delen 19 av huvudet 6 för lätt positionering av förgreningsröret 5 vid installation, och genom att dra åt muttern 7 i det gängade hålet 16 kan förgreningsröret 5 lätt och säkert hermetiskt kopplas till huvudröret 1.

Eftersom den tryckande anliggningsytan 18 hos huvudet 6 är sfärisk, kommer den cirkulära kontaktlinjen mellan den tryckande anliggningsytan 18 och den mottagande anliggnings- ytan 3', som är en rotationsyta, att förbli lufttät även när förgreningsröret 5 är något snedställt eller excentriskt.

Tack vare att förgreningsrörets 5 snedställning korrigeras automatisk såsom beskrivs ovan kommer inget bränsleläckage att uppstå.

Eftersom krökningsradien är hos huvudets 6 tryckande yta 18 intar ett värde enligt formen 1 kommer huvudet 6 att ligga an mot den mottagande anliggningsytan 3' inom ett optimalt intervall för att garantera komplett lufttäthet.

Fig. 5 visar schematiskt de viktiga delarna hos den andra utföringsformen av föreliggande uppfinning. I denna andra 10 15 20 25 30 35 505 469 6 utföringsform ersätts den ringformiga flänsen 20a enligt den första utföringsformen med en ringformig fläns 20b i form av en stympad kon. Den andra utföringsformen kan motta en hög fastsättningskraft från muttern 7.

Fig. 6 visar schematiskt viktiga delar hos den tredje ut- föringsformen av uppfinningen. Enligt denna utföringsform är en ringformig fläns 20c i form av en stympad kon omvänd i förhållande till den andra utföringsformen. Enligt den tredje utföringsformen riktas förgreningsröret 5 när muttern 7 dras åt.

Fig. 7 visar schematiskt viktiga delar hos en fjärde ut- föringsform av föreliggande uppfinning. Enligt denna ut- föringsform har den ringformiga flänsen 20d formen av en flexibel cylinder. Flänsen 20d böjer sig för att förhindra alltför stor deformation när muttern 7 dras åt för mycket.

De andra delarna av dessa andra, tredje och fjärde utförings- formerna motsvarar delarna den första ovan beskrivna ut- föringsformen.

De ovannämnda utföringsformerna har ett kopplingsstycke 4 som monterats utanpå för att omsluta den mottagande anliggnings- ytan 3'. Föreliggande uppfinning kan även tillämpas på ett bränsleblock 1' i stället för huvudröret 1, såsom visas i fig. 8. I den i fig. 8 visade utföringsformen tillämpas inget kopplingsstycke 4, utan en genomströmningskanal 2 anordnas excentriskt i bränsleblocket 1', och ett hål 3 kommunicerar med genomströmningskanalen 2. En mottagande anliggningsyta 3' och ett gängat hål 16 är anordnade i bränsleblockets 1' tjockare vägg, och ett förgreningsrör 5 är kopplat därtill genom att dra åt en mutter 7 direkt in i det gängade hålet 16 via en bricka 21.

Föreliggande uppfinning tillåter även användandet av en hålförsedd hattmutter såsom visas i fig. 9. Denna mutter 7' 10 15 20 505 469 7 har en central cylindrisk fläns 22, som trycker en ringformig fläns 20a nedåt via en bricka 21 allt eftersom muttern 7' dras åt. Mutterns inre gängade del 23 går i ingrepp med kopplingsstyckets 4 omgivande gängor 16' för att hårt trycka den tryckande ytan 18 mot den mottagande anliggningsytan 3'. Även om förgreningsröret monterats snett, upprätthålls en cirkulär kontaktlinje mellan den tryckande ytan och den mottagande anliggningsytan p g a den sfäriska tryckande ytan, för att därmed uppnå jämnt yttryck, såsom beskrivits ovan. Om förgreningsröret är excentriskt eller snedställt glider den sfäriska tryckande ytan på den mottagande anliggningsytan för att korrigera excentriciteten eller snedställning av förgre- ningsröret automatiskt innan yttrycket på tätningsytan ökas av åtdragningsmomentet på klämmuttern. Det är sålunda möjligt att hermetiskt koppla förgreningsröret till huvudbränsleröret genom en enkel operation. Föreliggande uppfinning kan sålunda åstadkomma en koppling mellan ett förgreningsrör till ett högtrycksbränslehuvudrör, vilken koppling är fri från bräns- lestänk eller läckage samt delning av kopplade delar även när kopplingen utsätts för upprepat bränsleflöde vid mycket högt tryck och ständig vibration från en dieselmotor.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 505 469 8 Patentkrav

1. Koppling för ett förgreningsrör (5) till ett huvudrör (1) för bränsle under högt tryck, varvid ett genomgående hål (3) är anordnat vid ett flertal ställen längs den omgivande väggen till en genomströmningskanal (2) som är axiellt anord- nad i huvudröret (1), för genomströmning av bränsle under högt tryck, varvid en utåt mynnande mottagande anliggningsyta (3') är utformad i hålet (3) så att förgreningsrörets (5) flödesväg (20) kommunicerar med genomströmningskanalen (2), varvid ett kopplingsstycke (4) är påträtt huvudröret (1) och omsluter den mottagande anliggningsytan (3') och varvid ett anliggningshuvud (6) är anordnat på förgreningsrörets (5) kopplingsände, vilket huvud ligger an mot den mottagande anliggningsytan (3'), vilket förgreningsrör (5) fastkopplas mot huvudbränsleröret genom att dra åt en mutter (7) på förgreningsröret (5), k ä n n e t e c k n a d av att kopplingen är så anordnad att en sfärisk tryckande anligg- ningsyta (18) är utformad på anliggningshuvudets (6) ände, en rak del (19) utformad på anliggningshuvudet i anslutning till den tryckande anliggningsytan, och vid slutet av den raka delen en ringformig fläns (20a-b), som kommer i kontakt med muttern, varvid den tryckande anliggningsytans krökningsradie (r) ligger mellan 0,4D och 10D, varvid D är förgreningsrörets (5) diameter.

2. Koppling för ett förgreningsrör till ett huvudrör (1) för högtrycksbränsle enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att den ringformiga flänsen och muttern har kontakt med varandra i ett plan som ligger vinkelrätt mot förgrenings- rörets axel.

3. Koppling för ett förgreningsrör till ett huvudrör för bränsle under högt tryck enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den ringformiga flänsen (20c) och muttern (7) kommer i kontakt med varandra i en yta som är snedställd i förhållande till förgreningsrörets längdaxel. 10 505 469 9

4. Koppling för ett förgreningsrör till ett huvudrör för bränsle under högt tryck enligt krav 3, k ä n n e t e c k - n a d av att den ringformiga flänsen är flexibel vid tryck över ett visst förutbestämt värde. av att

5. Koppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d huvudbränsleröret är antingen ett bränslegrenrör eller ett bränsleblock.

6. Koppling enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att kopplingsstycket (4) är försett med en styrning (4g) för att styra en rak del av anliggningshuvudet (6).