SE516790C2 - Motorfordon med en delbar koppling mellan en första kanaldel och en andra kanaldel samt förfarande för tätning och låsning av en dylik koppling - Google Patents

Description

20 25 30 35 40 45 516 790 2 tipprörelse. Härigenom undanröjes ovannämnda problem med vek förarhytt, och detta utan att tunga kompletterande förstärkningar behöver användas.

Ett problem med ett hyttmonterat lufifilter är emellertid att luftinsugskanalen av nödvändighet vid tippning av hytten måste delas på den rena sidan av lufifiltret, d.v.s. på den del av lufiinsugskanalen som sträcker sig mellan luftfiltret och motorn. Behovet att täta luftfilterkanalen på den rena sidan mot oönskade inträngande smuts är betydligt större än behovet av tätning vid en konventionell kanaldelning på den orenade sidan, eftersom eventuella smutspartiklar i det senare fallet avskiljs i luftfiltret innan insugslufien når motorn. Problemet består således i att skapa en delbar koppling mellan kanaldelarna, vilken erbjuder fullgod tätning och låsning i driftsläget då de båda kanaldelarna är sammankopplade, samtidigt som kopplingen enkelt måste kunna aktiveras och deaktiveras vid tippning utan omständlig manipulation utifrån av servicepersonal eller förare.

Som lösning på problemet erbjuder sökanden ett motorfordon innefattande en delbar koppling med ett företrädesvis pneumatiskt expanderbar lås- och tätningsring, vilket i expanderat läge tätar kanalen samt låser densamma axiellt. För att möjliggöra smidig aktivering/deaktivering av kopplingen utan extern manipulation, har sökanden vidare inrättat nämnda lås- och tätningsring att expanderas vid motorstart samt kombinerat lås- och tätningsringen med en i anslutning till ringen anordnad styrningszon, vilken exempelvis kan vara koniskt utformad. Den således föreslagna kombinationen kommer att beskrivas i närmare detalj nedan.

Pneumatiska eller hydrauliskt expanderbara lås- och tätningsringar i allmänna rörkopplingar är i sig tidigare kända genom den brittiska patentskriften GB 1 170 921, vilken beskriver en rörkoppling där kanaldelarna är inrättade för koaxiellt överlappande ingrepp med varandra i en ingreppszon inom vilken en ihålig, med trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring är anbringad på en första kanaldel för tätande och axiellt låsande ingrepp med en motsvarande, runtomgående försänkning i en andra kanaldel. Ett annat exempel beskrivs i den schweiziska patentskriflen CH 668 819 A5, vilken visar en rörkoppling av liknande typ, men som saknar medel för axiell låsning av den ena kanaldelen i den andra kanaldelen, annan än i form av den ökade friktion som uppstår mellan kanaldelarna till följd av tätningsringens anliggning.

REDoGöRELsE FöR UPPFINNINGEN; Uppfmningen löser ovanstående problem genom att tillhandahålla ett motorfordon innefattande en anordning för tätning och låsning av en delbar koppling mellan en första kanaldel och en andra kanaldel, där nämnda kanaldelar är inrättade för koaxiellt överlappande ingrepp med varandrai en ingreppszon inom vilken en ihålig, medelst trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring är anbringad på nämnda första kanaldel för tätande och axiellt låsande ingrepp med en motstående, runtomgående försänkning i nämnda andra kanaldel. Vidare är en styrningszon belägen på en av kanaldelarna i anslutning till nämnda ingreppszon, vilken styrningszon uppvisar en radiellt inåt lutande styryta anpassad för instyrning av den motsatta kanaldelen till nämnda koaxiellt överlappande ingrepp. Uppfinningen utmärks särskilt av att lås- och tätningsringen är anordnad att expanderas vid motorstart.

I en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda styrningszon ett partikelavskiljande filter. Filtret innefattar i sin tur åtminstone ett perforerat fält utformat i anslutning till nämnda styrytan, varvid nämnda perforerade fält företrädesvis uppvisar en nätformig struktur. 10 15 20 25 30 35 40 45 5163 790 Styrytan är vidare lämpligen huvudsakligen koniskt utformad, I en gynnsam utföringsform av uppfinningen ingår kanaldelarna i motorns luftinsugskanal och båda kanaldelarna är placerade nedströms om motorns luftfilter. Luflfiltret är vidare, i en fördelaktig utföringsform, fast monterat i en tippbar förarhytt, varvid nämnda första kanaldel är fast infäst i motorn och nämnda andra kanaldel är fast infäst i lufiñltret. Styrningszonen är härvid inrättad på den i motorn infasta forsta kanaldelen.

Vidare uppvisar lämpligen den i lufifiltret infästa kanaldelen ett bälgformat parti inrättat att ta upp rörelser mellan förarhytten och motorn.

Genom uppfinningen tillhandahålles även ett förfarande för tätning och låsning av en delbar koppling mellan en första kanaldel och en andra kanaldel. Enligt förfarandet bringas nämnda kanaldelar i koaxiellt överlappande ingrepp med varandra i en ingreppszon inom vilken en ihålig, medelst trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring på nämnda första kanaldel expanderas och därmed bringas i tätande och axiellt låsande ingrepp med en motstående, runtomgående försänkning i nämnda andra kanaldel. Vidare styrs en av kanaldelama in i nämnda koaxiellt överlappande ingrepp medelst en radiellt inåt lutande styryta belägen inom en styrningszon på den motsatta kanaldelen.

Förfarandet utmärks särskilt av att lås- och tätningsringen expanderas då fordonets motor startas.

Uppfinningens övriga särdrag och fördelar framgår av den nedan följande beskrivningen av föredragna utföringsformer.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA: Uppfinningen kommer nedan att beskrivas genom ett utföringsexempel under hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: F ig. 1 visar en sidovy av en förenklat ritad dragbil, vars tippbara forarhytt befinner sig i sitt nedfällda driftsläge. Motor, luftfilter och luflfilterkanal har markerats med kraftiga linjer. Luftfiltret är hyttmonterat och luflfilterkanalen är på dess rena sida försedd med en delbar koppling enligt uppfinningen.

Fig. 2 visar en bruten sidovy av samma dragbil som visas i fig. 1. Förarhytten har här tippats framåt och intagit sitt serviceläge.

Fig. 3 visar förenklat en forarhytt bakifrån, varvid motortunneln och det hyttmonterade lufifiltret framgår.

Fig. 4 visar en första utföringsform av den delbara kopplingens motorfasta kanaldel, vilken förutom den pneumatiska lås- och tätningsringen uppvisar en konisk styrningszon. Lås- och tätningsringen är här oexpanderad. 10 15 20 25 30 35 40 45 5164790 F ig. 5 visar den delbara kopplingen enligt nämnda första utföringsform i sammankopplat skick, där den pneumatiska lås- och tätningsringen har expanderat in i en ringformig försänkning i den lufifilterfasta kanaldelen.

F ig. 6 visar en alternativ utföringsform av den delbara kopplingen, där den expanderbara lås- och tätningsringen är inrättad i den andra, övre kanaldelen.

Fig. 7 visar en alternativ, andra utföringsform av den delbara kopplingens motorfasta kanaldel, innefattande en styrningszon vars styryta är trunkerat konisk till formen.

Fig. 8 visar slutligen en tredje utföringsform av den delbara kopplingens motorfasta kanaldel, innefattande en styrningszon vars styryta är välvd inåt.

BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER: I fig. 1 betecknar hänvisningssiffran 1 allmänt ett motorfordon, närmare bestämt en dragbil avsedd att ingå i ett semitrailerekipage (ej visat). Dragbilen 1 är förenklat ritad i flguren och på konventionellt sätt uppbyggd på ett ramchassi 2, vilken löper över dragbilens 1 väsentligen hela längd. Dragbilen 1 är vidare försedd med en tippbar förarhytt 3, vars tippcentrum är utmärkt i flguren med hänvisningssiffran 4. I flguren visas förarhytten 3 i sitt nedfallda drifisläge, i vilket förarhytten 3 är väl avfjädrad i förhållande till ramchassit 2 medelst ej visade fiädringsorgan.

I flguren är vidare dragbilens motor 5 - av konventionell turbodieseltyp - inritad med särskilt kraftiga linjer i förtydligande syfte. Motorn 5 är infäst i ramchassit 2 medelst ej visade motorfästen. Luftfiltret 6 är fast monterat i förarhytten 3 tillsammans med en övre luflinsugskanal 7, vilken sträcker sig från förarhyttens tak 8, längs dess baksida 9 och ned till luflfiltrets 6 inlopp 10. Från luflfrltrets 6 utlopp 11 sträcker sig en nedre luftinsugskanal 12 till motorns turboaggregat 13, vilken nedre luflinsugskanal 12 till följd av luflfiltrets 6 montering i förarhytten 3 är försedd med en delbar koppling 14, vilken nedan kommer att beskrivas i detalj. Även Luftfiltret 6 och luflinsugskanalerna 7, 12 är för tydlighetens skull inritade med särskilt kraftiga linjer. Den delbara kopplingen 14 indelar således den nedre luftinsugskanalen 12 i en första kanaldel 15, vilken är fast infast i motorn 5 via turboaggregatet 13 och en andra kanaldel 16, vilken är fast infäst i lufifiltrets 6 utlopp 11. I anslutning till förarhyttens 3 tak 8 utmynnar den övre luflinsugskanalen 7 i ett lufiintagshus 17 vars intagsöppning 18 är försedd med ett grovfilter 19 för utestängande av grövre föroreningspartiklar. Grovfiltret 19 är i det visade exemplet utförts som ett grovmaskigt, nätformigt galler.

I fig. 2 har förarhytten 3 tippats framåt kring tippcentrum 4 och intagit sitt tippade serviceläge, vilket möjliggör åtkomst av motorn 5 för service- och reparationsarbeten. I det tippade driflsläget framgår tydligt hur kopplingen 14 delats vid tippningen av förarhytten 3, varvid den motorfasta första kanaldelen 15 nu befinner sig på avstånd från den lufifrlterfasta andra kanaldelen 16.

I fig. 3 visas förarhyttens 3 baksida 9. En öppen motortunnel 20 avsedd att ge plats åt motorn 5 (ej visad i denna figur) och lufifiltret 6, utmynnar på konventionellt sätt i förarhyttens 3 underkant 21. Motortunneln 20 sträcker sig in i förarhytten 3 i riktning inåt i flguren. Luflfiltret 6 är fast monterat i förarhytten 3, samt är i den visade utföringsformen utformad som en liggande cylinder med väsentligen cirkulärt tvärsnitt. Såsom framgår av de tidigare figurerna 1 10 15 20 25 30 35 40 45 516 790 5 och 2, utskjuter lufifiltret 6 av packningsskäl en mindre sträcka från förarhyttens 3 baksida 9.

Den övre lufiinsugskanalen 7 sträcker sig i huvudsak vertikalt från det i anslutning till taket 8 belägna lufiintagshuset 17 ned mot förarhyttens underkant 21, där det via ett horisontellt parti 22 svänger in mot lufifiltrets 6 inlopp 10. Lufifiltret 6 innehåller på konventionellt sätt ett eller flera permeabla filtermaterial (ej visade), såsom exempelvis ett kring luftfiltrets periferi veckat filterpapper. Den orenade luften som strömmar in genom inloppet 10 renas under passage genom filtermaterialet, varefter den således renade luften strömmar ut genom utloppet 11 och vidare via den om luflfiltret 6 nedströms belägna nedre luftinsugskanalen 12 till motorns 5 turboaggregat 13. Till följd av att lufifiltret 6 är fast monterat i den tippbara förarhytten 3, är den nedre luflinsugskanalen 12 medelst en delbar koppling 14 indelad i en första kanaldel 15 - vilken ej visas i fig. 3, men väl framgår av fig. 1 och 2 - och en andra kanaldel 16. Den första kanaldelen 15 är således fast infäst i motorn 5 via nämnda turboaggregat 13, medan den andra kanaldelen 16 är fast infäst i lufifiltret 6.

I fig. 3 framgår vidare att ett tvärgående, väsentligen horisontellt sig sträckande förstyvningsstag 23 är anbringat över motortunneln 20 i anslutning till förarhyttens 3 underkant 21. Förstyvningsstaget 23 är infäst i förarhyttens 3 baksida 9 medelst monteringskonsoler 24, vilka fixeras till baksidan 9 med bultar 25, eller andra för ändamålet lämpade fästorgan.

F örstyvningsstaget 23 kan även utnyttjas för infästning av lufifiltret 6, såsom framgår av fig. 3.

Lufifiltret 6 är därvid försett med två skruv- eller bultförsedda fästöron 39 inrättade att anligga mot förstyvningsstaget 23.

I fig. 4 och 5 framgår den uppfinningsenliga anordningen för tätning och låsning av den delbara kopplingen 14. Fig. 4 visar härvid den i motorn 5 infasta första kanaldelen 15 då denna ej befinner sig i ingrepp med den andra kanaldelen 16, vilket motsvarar att förarhytten 3 är tippad på det sätt som tidigare visats i fig. 2. En medelst en trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring 26 är anbringad kring den första kanaldelen 15 i ett runtomgående spår 27.

Den trycksatta fluiden utgörs företrädesvis av trycklufi, men kan alternativt exempelvis utgöras av en vätska, såsom hydraulolja eller vatten. Lås- och tätningsringen 26 är utfört i ett elastiskt material såsom gummi eller ett annat material med gummiliknande egenskaper, och uppvisar en inre tryckkanal 28 vilken kommunicerar med en tryckledning 29. I fig. 4 visas lås- och tätningsringen 26 i trycklöst, oexpanderat tillstånd, varvid den väsentligen i sin helhet inrymmes i spåret 27 och således ej radiellt utskjuter från kanaldelens 15 yttre periferi.

Tryckledningen 29 löper i det visade exemplet inom den första kanaldelens 15 vägg 30, och är förbunden med en ej visad extern tryckkälla. Tryckkällan kan exempelvis utgöras av en tryckluftstank avsedd för ett i dragbilen 1 befintligt pneumatiskt bromssystem, alternativt av en separat, för ändamålet avsedd tryckluftstank (ej visad). lås- och tätningsringen 26 är anbringad i en huvudsakligen cylindriskt utformad ingreppszon 31, inom vilken den andra kanaldelen 16 vid sammankoppling är inrättad att föras i koaxiellt överlappande ingrepp med den första kanaldelen 15, då förarhytten tippas tillbaka till det i fig. 1 visade drifisläget. Vidare är en styrningszon 32 är belägen på kanaldelen 15 ovanför och i omedelbar anslutning till nämnda ingreppszon 31, vilken styrningszon 32 uppvisar en radiellt inåt lutande styryta 33. Styrytan 33 är anpassad för att tjänstgöra som instyrning av den motsatta kanaldelen 16 (ej visad i figuren) till nämnda koaxiellt överlappande ingrepp. Styrytan 33 är vidare huvudsakligen koniskt utformad med en avrundat spetsparti 34 vänt mot den andra kanaldelen 16. 10 15 20 25 30 35 40 45 5166 790 I den föredragna utföringsformen innefattar styrningszonen 32 även ett i styrytan 33 anordnat partikelavskiljande filter 35, vilket tjänstgör som skyddande primärfilter framför motorns 5 känsliga turboaggregat 13. Filtret 35 innefattar ett antal perforerade fält 36, vilka företrädesvis uppvisar en nätformig struktur såsom visas i figuren. De perforerade fälten 36 åtskiljs sinsemellan av mellanliggande förstyvningslister 37, vilka löper uppåt längs den koniskt lutande styrytan 33 och sammanbindes i det avrundade spetspartiet 34.

I fig. 5 visas den delbara kopplingen 14 i sammankopplat läge, varvid lås- och tätningsringen 26 i den första kanaldelen 15 har expanderats genom trycksättning för tätande och axiellt låsande ingrepp med en motstående, runtomgående försänkning 38 i den andra kanaldelen 16.

För att den andra kanaldelens försänkning skall hamna mittför lås- och tätningsringen 26 vid sammankopplingen är den första kanaldelen 15 vidare försedd med en positioneringsfläns 40, vilken uppvisar en runtomgående anliggningsyta 41 inrättad att utgöra ett anliggningsstöpp för en motstående anliggningsyta 42 på nämnda andra kanaldel 16. Positioneringsflänsen 40 är belägen i omedelbar anslutning ingreppszonen 31 på ingreppszonens 31 i förhållande till styrningszonen 32 motsatta sida. I anslutning till den motstående anliggningsytan 42 är en snedfasning 43 utförd i den andra kanaldelens 16 ändparti 44. Snedfasningen 43 syfie är härvid att underlätta dockningen mellan kanaldelarna 15, 16. Såsom visare framgår av fig. 5 är passningen mellan kanaldelarna 15, 16 sådan att en spalt 45 skapas dem emellan, vilken även den tjänar till att underlätta dockningen mellan kanaldelarna 15, 16 då förarhytten 3 tippas tillbaka i driftsläget.

I fig. 5 framgår även att den andra, i luflfiltret 6 ínfasta kanaldelen 16 uppvisar ett ovanför ingreppszonen 31 beläget bälgformat parti 46, vilket är inrättat att ta upp rörelser mellan förarhytten 3 och motorn 5.

I fig. 6 visas en alternativ utföringsform av uppfinningen, där lås- och tätningsringen 26 istället är infast i ett spår 47 i den andra kanaldelen 16. I figuren visas den delbara kopplingen 14 i sammankopplat läge, varvid lås- och tätningsringen 26 i den andra kanaldelen 16 har expanderats genom trycksättning för tätande och axiellt låsande ingrepp med en motstående, runtomgående försänkning 48 nu utförd i den första kanaldelen 15. En med lås- och tätningsringens 26 inre tryckkanal 28 kommunicerande tryckledning 29 löper här inom den andra kanaldelens 16 vägg 49. I övrigt har denna alternativa utföringsform samma egenskaper som den tidigare beskrivna utföringsformen.

Fig. 7 visar en alternativ, andra utföringsform av den delbara kopplingens 14 motorfasta första kanaldel 15, innefattande en styrningszon 32 vars styryta 33 är trunkerat koniskt utformad med ett plant spetsparti 34.

I fig. 8 visas vidare en tredje utföringsform av den delbara kopplingens 14 motorfasta första kanaldel 15, innefattande en styrningszon 32 vars styryta 34 är välvd inåt med ett plant spetsparti 34.

Uppfinningen avser även ett förfarande för tätning och låsning av den delbara kopplingen (14) mellan den första kanaldelen 15 och den andra kanaldelen 16, där nämnda kanaldelar 15, 16 bringas i koaxiellt överlappande ingrepp med varandra i ingreppszonen 32 inom vilken den expanderbara lås- och tätningsringen 26 på nämnda första kanaldel 15 expanderas och därmed bringas i tätande och axiellt låsande ingrepp med den motsvarande, runtomgående 10 15 516 790 7 forsänkningen 38 i nämnda andra kanaldel 16. En av kanaldelarna 16 styrs därvid in i nämnda koaxiellt överlappande ingrepp medelst den radiellt inåt lutande styrytan 33, vilken såsom ovan beskrivits är belägen inom styrningszonen 32 på den motsatta kanaldelen 15.

I en fordelaktig utforingsform av uppfinningen expanderas lås- och tätningsringen 26 då fordonets motor 5 startas.

Uppfinningen är ej begränsad till ovan beskrivna och på ritningarna illustrerade utföringsexempel, utan kan fritt varieras inom ramen för efterföljande patentkrav. Exempelvis behöver lås- och tätningsringen 26 ej nödvändigtvis vara obrutet ringformad, utan kan alternativt vara uppdelade i ett flertal segment (ej visat). Vidare kan de perforerade fälten 36 i styrytan 33 ersättas med fjäderbelastade eller pneumatiskt styrda tillslutningsluckor (ej visade), vilka tillslutes i skyddande syfte när förarhytten 3 tippas framåt. När motorn 5 körs med forarhytten 3 upptippad kan ett enkelt tillsatsfilter (ej visat) placeras på den motorfasta första kanaldelen 15. Alternativt kan en böjlig slang tillfälligt monteras mellan de båda kanaldelarna 15, 16 då förarhytten är upptippad.

Claims (10)

516 790 PATENTKRAV:

1. Motorfordon innefattande en motor och en anordning for tätning och låsning av en delbar koppling (14) mellan en forsta kanaldel (15) och en andra kanaldel (16), där nämnda kanaldelar (15, 16) är inrättade for koaxiellt överlappande ingrepp med varandra i en ingreppszon (31) inom vilken en ihålig, medelst trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring (26) är anbringad på nämnda forsta kanaldel (15) for tätande och axiellt låsande ingrepp med en motstående, runtomgående forsänkning (38, 48) i nämnda andra kanaldel (16), där en styrningszon (32) är belägen på en av kanaldelarna (15) i anslutning till nämnda ingreppszon (31), vilken styrningszon (32) uppvisar en radiellt inåt lutande styryta (33) anpassad for instyrning av den motsatta kanaldelen (16) till nämnda koaxiellt överlappande ingrepp, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda lås- och tätningsring (26) är inrättad att expanderas vid motorstart.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n et e c k n a d a v att nämnda kanaldelar (15, 16) är placerade nedströms om motorns (5) lufifilter (6).

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda luftfilter (6) är fast monterat i en tippbar forarhytt (3), varvid nämnda forsta kanaldel (15) är fast infäst i motorn (5) och nämnda andra kanaldel (16) är fast infäst i luñfiltret (6).

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n et e c k n a d a v att nämnda styrningszon (32) är inrättad på den i motorn (5) infasta forsta kanaldelen (15).

5. Anordning enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att den i lufifiltret (6) infasta kanaldelen (16) uppvisar ett bälgformat parti (46) inrättat att ta upp rörelser mellan forarhytten (3) och motorn (5).

6. Anordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda styrningszon (3 2) innefattar ett partikelavskiljande filter (35).

7. Anordning enligt patentkrav 6, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda filter (35) innefattar åtminstone ett perforerat fält (3 6) utformat i anslutning till nämnda styryta (33).

8. Anordning enligt patentkrav 7, k ä n n et e c k n a d a v att nämnda perforerade fält (36) uppvisar en nätformig struktur.

9. Anordning enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n et e c k n a d a v att nämnda styryta (33) är huvudsakligen koniskt utformad. 516 790 Öl

10. Förfarande for tätning och låsning av en på ett motorfordon anordnad delbar koppling (14) mellan en forsta kanaldel (15) och en andra kanaldel (16), där nämnda kanaldelar (15, 16) bringas i koaxiellt överlappande ingrepp med varandra i en ingreppszon (31) inom vilken en ihålig, medelst trycksatt fluid radiellt expanderbar lås- och tätningsring (26) på nämnda första kanaldel (15) expanderas och därmed bringas i tätande och axiellt läsande ingrepp med en motstående, runtomgående forsänkning (38, 48) i nämnda andra kanaldel (16), där en av kanaldelarna (16) styrs in i nämnda koaxiellt överlappande ingrepp medelst en radiellt inåt lutande styryta (33) belägen inom en styrningszon (32) på den motsatta kanaldelen (15), k ä n n e t e c k n at a v att nämnda lås- och tätningsring (26) expanderas då fordonets motor (5) startas.