SE535753C2

SE535753C2 - Förbindning mellan två rör i en rörledning

Info

Publication number: SE535753C2
Application number: SE1150640A
Authority: SE
Inventors: Joakim Boman
Original assignee: Scania Cv Ab
Priority date: 2011-07-07
Filing date: 2011-07-07
Publication date: 2012-12-04
Also published as: WO2013006132A1; SE1150640A1; CN103649485A; BR112013032531A2; EP2729681B1; EP2729681A4; EP2729681A1; CN103649485B

Abstract

Föreliggande uppfinning avser en förbindning i en rörledning. Förbindningeninnefattar ett första förbindningsparti (la) hos ett första rör (1), ett andraförbindningsparti (2a) hos ett andra rör (2) vilket är förbindbart med det förstaförbindningspartiet (la), ett slitageoniråde (A) som möjliggör en viss inbördesrörlighet mellan förbindningspartierna (la, 2a) då de är i ett förbundet tillståndet, etttätningsområde (B) som förhindrar läckage mellan förbindningspartierna (la, Za) då deär i ett förbundet tillståndet och en central axel (11) som sträcker sig centralt genomförbindningen. Slitageområdet (A) är beläget på ett radiellt avstånd (rA) från dencentrala axeln (11) vilket skiljer sig från tëitningsområdets (B) radiella avstånd (rB) tillden centrala axeln (11). Därmed elimineras väsentligen risken att slitageområdet (A)kommer i kontakt med tältningsområdet (B) och orsaka skador på detta vid tillfällen som rören (1, 2) i förbindningen demonteras. (Fig- 1)

Description

35 535 753 förbrukning av rör och tätningar. Kostnaden för att demontera rör med slitageytor i en avgasledning blir därmed relativt stor.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syﬁet med föreliggande uppﬁnning är att tillhandahålla en förbindning av det inledningsvis nämnda slaget där det är möjligt att demontera och återrnontera de ingående komponenterna utan att det föreligger någon uppenbar risk för läckage i den åtennonterade förbindningen.

Dessa syften uppnås med anordningen av det inledningsvis nämnda slaget, vilken kännetecknas av de särdrag som anges i patentkravets 1 kännetecknande del.

Förbindningen är försedd med ett slitageområde som möjliggör inbördes rörelser mellan rörens förbindningspartier. Denna rörlighet förhindrar väsentligen att termiska spänningar uppstår i förbindningen mellan de anslutande rören då de utsätts för temperaturvariationer. Slitageområdets ytor blir med tiden mer eller mindre skrovliga.

För att upprätta en tät förbindning mellan rören i förbindningen är den försedd med ett tätningsområde. För att erhålla en god tätning mellan tätningsområdets ytor är det av stor vikt att de tätande ytorna är oskadade. Enligt uppfinningen är slitageornrådet beläget på ett radiellt avstånd från en central axel genom förbindningen vilket skiljer sig från tätningsområdets radiella avstånd till den centrala axeln. Då rör av det inledningsvis nämnda slaget demonteras förskjuts de i en väsentligen axiell riktning i förhållande till varandra. Eftersom slitageområdet och tätningsområdet är belägna på olika radiella avstånd från den centrala axeln kommer de inte i kontakt med varandra under demonteringsarbetet. Risken att slitageområdet skrovliga ytor skadar tätningsområdets ytor under demonteringsarbetet och vid en efterföljande återmontering är därmed väsentligen helt eliminerad. Det är därmed möjligt att demontera och återmontera de ingående komponentema i förbindningen utan att det föreligger någon uppenbar risk för läckage i den återmonterade förbindningen. Rören har med fördel en rund tvärsnittsform men de kan ha en väsentligen godtycklig men funktionell form. Benämningen rör ska här tolkas i en vidare mening. Förbindningen kan upprättas mellan två komponenter som var och en är försedd med ett rörfonnat parti i det område där förbindningen upprättas.

Enligt en utföringsforrn av föreliggande uppfinning är slitageområdet beläget på ett större radiellt avstånd från den centrala axeln än tätningsområdets radiella avstånd från 10 15 20 25 30 35 535 753 den centrala axeln. Alternativt är slitageområdet beläget på ett mindre radiellt avstånd fm, den centrala axeln än tâtningsområdets radiella avstånd från den centrala axeln. Ett av ovan nämnda altemativ väljs i beroende av slitageområdets och tätningsområdets inbördes position i förbindnirigen.

Enligt en annan ﬁåredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning är slitageområdet format av en första slitageyta hos det första förbindningspaniet och en andra slitageyta hos det andra förbindningspartiet vilka är anpassade att vara i kontakt med varandra då förbindningspartiema är i det förbundna tillståndet. Slitageytorna har en form så att en rörlighet medges mellan förbindningspaniema då de utsätts för termiska belastningar.

Den första slitageytan och den andra slitageytan är med fördel utformade så att de möjliggör en viss inbördes rörlighet mellan rören i en axiell riktning då förbindningspartiema är i ett förbundet tillståndet. Därmed kan längdförändringar hos rören upptas i förbindningen.

Enligt en annan föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning är den första slitageytan en radiellt inåt riktad yta och den andra slitageytan är en radiellt utåt riktad yta. Det första förbindningspartiet bildar här ett radiellt utvändigt parti i förbindningen som innesluter det andra förbindningspartiet. Slitageytorna utgör här eylindriska ytor med en axiell sträckning som definierar en maximal förskjutningsrörelse mellan rören i förbindningen.

Enligt en annan föredragen utföringsfonn av föreliggande uppfinning är tätningsområdet fonnat av en tätningsyta hos det första förbindningspartiet och ett tätningsorgan som är anordnat på det andra förbindningspartiet, varvid tätningsytan och tätningsorganet är anpassade att vara i kontakt med varandra då förbindningspartiema är i det förbundna tillståndet. Tätningsorganet anligger med fördel med en fjädrande kraﬁ mot tätningsytan hos det första förbindningspartiet. För att tätningsområdet ska kurma skapa en tät förbindning mellan rören í förbindningen fär varken tätningsorganet eller tätningsytan innehålla repor eller andra slag av ytskador. Tätningsytan kan vara en radiellt inåt riktad yta och att tätningsorganet kan ha en radiellt utåt riktad yta som är anpassad att vara i kontakt med tätningsytan då förbindningspartiema är i det förbundna tillståndet. Tätningsorganets radiellt utvändiga ytor anligger här med en fjädrande kraft mot det första förbindningspartiet tätningsytor. 10 15 20 25 30 35 535 753 Enligt en annan föredragen utföringsforrn av föreliggande uppfinning är tätningsorganet en tätningsring av ett metallmaterial. Då rören leder ett gasformigt eller vätskeforrnigt medium som har en hög temperatur måste tätningsorganet vara tillverkat av ett värmetåligt material. Det är härvid lämpligt att utformas tätningsorganet av ett metallmaterial med lämpliga egenskaper. Förbindningen utgör med fördel en förbindning mellan två rör i en avgasledning. Rör i avgasledningar utsätts för stora tenniska påfrestningar. Rören är här vanligtvis utformade med slitageytor för att möjliggöra inbördes rörelser mellan rören. Typiska sådana rör är avgassamlarrör och turbogrenrör.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande beskrivs, såsom exempel, föredragna utföringsfonner av uppfinningen med hänvisning till bifogade ritningar, på vilka: Fig. l visar en förbindning i en avgasledning enligt en första utföringsfonn av uppﬁnningen, Fig. 2 visar förbindningen i Fig. 1 mer i detalj, Fig. 3 visar en förbindning i en avgasledning enligt en andra utföringsform av uppfinningen och Fig. 4 visar förbindningen i Fig. 3 mer i detalj.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER AV UPPFINNINGEN Fig. l och 2 visar en förbindning mellan ett första rör 1 och ett andra rör 2 i en avgasledning som leder ut avgaser från en förbränningsmotor. Det första röret l kan vara ett avgassamlarrör och det andra röret 2 kan vara ett turbogrenrör.

Förbränningsmotor kan vara en dieselmotor. Det första röret 1 innefattar ett utvändigt fórbindningsparti la som skjuts på ett invändigt förbindningsparti 2a hos det andra röret 2 till ett förbundet tillstånd. Det första röret 1 har en stationär infästning med hjälp av ett antal fästorgan 3 som kan vara bultar. Det andra röret 2 har en stationär infästning med hjälp av ett antal fistorgan 4 som även kan vara bultar. Under drift av förbränningsmotom utsätts rören l, 2 i avgasledningen för avgaser med varierande temperaturer. Avgasema i en dieselmotor kan ha en temperatur upp till cirka 600- 700°C. För att förhindra att rören defonneras av den termiska belastningen som 10 15 20 25 30 35 535 753 åstadkoms av avgaserna är det första rörets fórbíndningsparti la utformat med en invändig slitageyta 5. Det andra rörets förbindningsparti 2a är utformat med en utvändig slitageyta 6 som är anpassad att vara i kontakt med det första rörets slitageyta 5 då rören 1, 2 är i ett förbundet tillstånd. De två slitageytorna 5, 6 säkerställer att det första röret 1 och det andra röret 2 kan erhålla längförändringar och förskjutas i en axiell riktning i Förhållande till varandra då avgasemas temperatur i avgasledningen varierar. Rörens slitageytoma 5, 6 är inledningsvis släta men de erhåller ofrånkomligt efter en tids användning förslitningar. Slitageytorna 5, 6 kan därmed efter en tids användning bli ojämna och skrovliga.

Det andra rörets förbindningsparti 2a innefattar en ändyta 2b och en radiellt utåt riktad stödyta 7 som är anpassad att mottaga och bära upp ett ringformat tätningsorgan 8. Det andra rörets slitageyta 6 är i denna utföringsforrn belägen på ett längre avstånd från ändytan 2a än stödytans 7 avstånd till ändytan 2a. Det andra röret förbindningsparti Za innefattar även en radiell stoppyta 9 som definierar en avsedd monteringsposition för tätningsorganet 8 på stödytan 7. Tätningsorganet 8 är tillverkat av ett material som tål de höga temperaturer som förekommer i avgasledningen. Tätningsorganet 8 kan vara tillverkat av ett lämpligt metallmaterial. Det första rörets förbindningsparti la innefattar en ändyta lb och en radiellt inåt riktad tätningsyta 10 som är anpassad att komma i kontakt med tätningsorganet 8 då rören 1, 2 är i ett förbundet tillstånd. Det första rörets tätningsyta 10 är beläget på ett längre avstånd från det första rörets ändyta lb än slitageytans 5 avstånd till ändytan lb. Det första rörets slitageyta 5 och det andra rörets slitageyta 6 formar ett slitageområde A mellan rören 1, 2 då de är i ett förbundet tillstånd. Det första rörets slitageyta 5, det andra rörets slitageyta 6 och slitageområdet A är beläget på ett radiellt avstånd rA från en central axel 1 1 i förbindningen. Det första rörets tätningsyta 10 och tätningsorganet 8 formar ett tätningsområde B mellan rören 1, 2. Det första rörets tätningsyta 10, tätningsorganet 8 och tätningsområdet B är beläget på ett radiellt avstånd rg från den centrala axeln ll i förbindningen. Slitageområdet A är i denna utföringsform beläget på ett större radiellt avstånd rA från den centrala axeln 11 än tätningsområdets B radiella avstånd rg från den centrala axeln 1 1.

Syftet med föreliggande uppfinningen är förhindra att slitageytoma 5, 6 åstadkommer repor eller andra skador på tätningsorganet 8 eller tätningsytan 10 då rören demonteras och återmonteras. Vid tillfällen som det första röret 1 och det andra röret 2 demonteras lossas förbindningsorganen 3, 4 hos åtminstone ett av rören 1, 2. Det första röret 1 och det andra röret 2 förskjuts därefter i en axiell riktning ifrån varandra. För att förhindra 10 15 20 25 30 35 535 753 skador på tåtningsorganet 8 får det inte komma i kontakt med första rörets slitageyta 5 under demonteringsarbetet. För att förhindra skador på det första rörets tätningsyta 10 får den inte komma i kontakt med det andra rörets slitageyta 6 under demonteringsarbetet. Eftersom det första rörets tätningsyta 10 och det andra rörets slitageyta 6 i denna utföringsform är anordnad så att de inte behöver passera förbi varandra då rören 1, 2 demonteras och âterrnonteras finns det ingen risk att tätningsytan 10 skadas av det andra rörets slitageyta 6. Däremot kommer det första rörets slitageyta 5 att passera förbi tätningsorganet 8 då rören 1, 2 demonteras och återmonteras. För att förhindra att det första rörets slitageyta 5 kommer i kontakt med tätningsorganet 8 är i detta fall det första rörets slitageyta 5 anordnad på ett större radiellt avstånd rA från den centrala axeln 11 än tätningsorganet 8 radiella avstånd rg till den centrala axeln 11. Då rören l, 2 demonteras och återmonteras passerar i detta fall det första rörets slitageyta 5 på ett avstånd från tätningsorganet 8 som deﬁnieras av skillnaden mellan nämnda radiella avstånd rA, rg. Risken att det första rörets slitageyta 5 skadar eller repar tätningsorganet 8 då rören demonteras och återmonteras är därmed väsentligen eliminerad.

Fig. 3 och 4 visar en alternativ förbindning mellan ett första rör 1 och ett andra rör 2.

Det första röret 1 innefattar även i detta fall en inåt riktad slitageyta 5 som är anpassad att komma i kontakt med en utåt riktad slitageyta 6 hos det andra röret 2 då rören 1, 2 är i ett förbundet tillstånd. Det andra röret 2 innefattar en radiellt utåt riktad stödyta 7 som mottar och bär upp ett ringformat tätningsorgan 8. Det andra röret 2 innefattar en radiell stoppyta 9 som definierar en avsedd monteringsposition för tätningsorganet 8 på stödytan 7. Då rören 1, 2 är i ett förbundet tillstånd formar det första rörets slitageyta 5 och det andra rörets slitageyta 6 ett slitageområde A som är beläget på ett radiellt avstånd rA från en central axel 11 i förbindningen. Det första rörets tätningsyta 10 och tätningsorganet 8 formar ett tätningsområde B som är beläget på ett radiellt avstånd rg från den centrala axeln 11 i törbindningen. Slitageområdet A är i denna utföringsform beläget på ett mindre radiellt avstånd rA från den centrala axeln ll än tätningsområdets B radiella avstånd rB från den centrala axeln 1 1.

Vid tillfällen som det första röret 1 och det andra röret 2 demonteras lossas förbindningsorganen 3, 4 hos åtminstone ett av rören 1, 2. Det första röret 1 och det andra röret 2 förskjuts däreﬁer i en axiell riktning ifrån varandra. Syﬁet med uppﬁnningen är således att förhindra bildandet av repor eller andra typer av skador på tätningsorganet 8 eller tätningsytan 10 då rören demonteras och återmonteras. För att 10 15 20 535 753 åstadkomma detta får inte det första rörets slitageyta 5 komma i kontakt med och tätningsorganet 8 då rören demonteras. Det andra rörets slitageyta 6 får inte heller komma i kontakt med det första rörets tätningsyta 10. Eftersom tätningsorganet 8 och det första rörets slitageyta 5 i denna utföringsforrn är anordnad så att de inte behöver passera förbi varandra då rören 1, 2 demonteras finns det ingen risk att tätningsorganet 8 skadas av det första rörets slitageyta 5. Däremot kommer det andra rörets slitageyta 6 att passera förbi det första rörets tätningsyta 10 då rören 1, 2 demonteras. För att förhindra att det andra rörets slitageyta 6 kommer i kontakt med det första rörets tätningsyta 10 är det andra rörets slitageyta 6 anordnade på ett mindre radiellt avstånd rA från den centrala axeln l l än det första rörets tätningsytas 10 radiella avstånd rg till den centrala axeln 11. Då rören 1, 2 demonteras och återmonteras passerar i detta fall det första rörets tätningsyta 10 på ett avstånd från det andra rörets slitageyta 6 som deﬁnieras av skillnaden mellan de radiella avstånden rA, rg. Risken att det andra rörets slitageyta 6 repar eller på annat sätt skadar det första rörets tätningsyta 10 är därmed väsentligen eliminerad.

Uppﬁnningen är på intet sätt begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen utan kan varieras fritt inom patentkravens ramar. Uppﬁnningen kan i alternativa utföringar utnyttjas även i samband med andra ledningar som ingår i ett avgassystem för en förbrärmingsmotor, samt i godtyckliga rörledningar där motsvarande problem uppkommer.

Claims

10 15 20 25 30 35 535 753 Patentkrav

1. Förbindning i en rörledning, varvid förbindningen innefattar ett första förbindningsparti (la) hos ett första rör (1), ett andra förbindningsparti (2a) hos ett andra rör (2) vilket är förbindbart med det första förbindningspartiet (la), ett slitageområde (A) som möjliggör en viss inbördes rörlighet mellan förbindningspartierna (la, 2a) då de är i ett förbundet tillståndet, ett tätningsområde (B) som förhindrar läckage mellan förbindningspartiema (1 a, 2a) då de är i det förbundna tillståndet och en central axel (1 1) som sträcker sig centralt genom förbindningen, varvid tätningsområdet (B) är format av en radiellt inåt riktad tätningsyta (10) hos det första förbindningspartiet (la) och ett tätningsorgan (8) som år anordnat på en radiellt utåt riktad stödyta (7) hos det andra förbindningspartiet (2a), och att tätningsorganet (8) har en radiellt utåt riktad yta som är anpassad att vara i kontakt med tätningsytan (10) i tätningsområdet (B) då förbindningspartierna (1 a, 2a) är i det förbundna tillståndet, kännetecknat av att slitageområdet (A) är beläget på ett radiellt avstånd (rA) från den centrala axeln (1 1) vilket skiljer sig från tätningsområdets (B) radiella avstånd (rg) till den centrala axeln (11).

2. Förbindning enligt krav 1, kännetecknad av att slitageområdet (A) är beläget på ett större radiellt avstånd (rA) från den centrala axeln (1 1) än tätningsområdets (B) radiella avstånd (rg) från den centrala axeln (l 1).

3. Förbindning enligt krav 1, kännetecknad av att slitageområdet (A) är beläget på ett mindre radiellt avstånd (rA) från den centrala axeln (1 l) än tätningsområdets (B) radiella avstånd (rg) från den centrala axeln (1 1).

4. Förbindning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att slitageområdet (A) är format av en första slitageyta (5) hos det första förbindningspartiet (1 a) och en andra slitageyta (6) hos det andra förbindningspartiet (2a) vilka är anpassade att vara i kontakt med varandra då förbindningspartierna (la, 2a) är i det förbundna tillståndet.

5. Förbindning enligt krav 4, kännetecknad av att den första slitageytan (5) och den andra slitageytan (6) är utformade så att de möjliggör en viss inbördes rörlighet mellan rören (1, 2) i en axiell riktning då förbindningspartierna (la, 2a) år i ett förbundet tillstånd. 10 15 535 753

6. Förbindning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av att den forsta slitageytan (5) är en radiellt inåt riktad yta och den andra slitageytan (6) är en radiellt utåt riktad yta.

7. Förbindning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att tätningsorganet (8) är en tätningsring av ett metallmaterial.

8. Förbindning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att fórbindningen innefattar en törbindning mellan två rör (1, 2) i en avgasledning.