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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Abzweigvorrichtung für eine rohrförmige Leitung, mit einem auf die Leitung dichtend aufsetzbaren, einen Abzweigstutzen tragenden Sattelstück, wobei das Sattelstück von zwei die Leitung umfassenden Spannbändern an der Leitung gehalten ist.
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Stand der Technik
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Eine derartige Abzweigvorrichtung ist aus der
DE 1 225 927 bekannt. Diese Abzweigvorrichtung ist für eine anzubohrende Rohrleitung ausgelegt. Die Abzweigvorrichtung weist ein einen Abzweigstutzen tragendes Sattelstück auf, das von zwei die Rohrleitung umfassenden Spannbändern an dieser gehalten ist. Eine Besonderheit dieser Abzweigvorrichtung ist es, dass die Spannbänder mit einer gemeinsamen Spannschraube versehen sind, mittels der die Spannbänder gleichzeitig und gleichmäßig spannbar sind. Dies hat den Vorteil, dass das Sattelstück auf den beiden gegenüberliegenden Seiten, an denen die Spannbänder angreifen, mit einem angenähert gleichen Anpressdruck auf die Rohrleitung gedrückt wird. Die so ausgebildete Abzweigvorrichtung ist aber nur zum Anbau an massive Rohrleitungen geeignet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Abzweigvorrichtung bereitzustellen, die bei einfachem Aufbau funktionssicher und mit geringem Druckverlust für ein durchströmendes Medium ausgebildet ist.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass das Sattelstück als Abzweigstutzenhalbschale ausgebildet ist, die mit einer Korrespondenzhalbschale zusammenwirkt, dass die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale die Leitung umfassen und dass die Spannbänder die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale gegeneinander verspannend umfassen. Diese Ausgestaltung hat den besonderen Vorteil, dass die Leitung von der Abzweigvorrichtung vollständig umfasst wird und somit keine Gefahr einer den Druckverlust eines durchströmenden Mediums erhöhenden Quetschung der rohrförmigen Leitung beispielsweise durch die Spannbänder besteht.
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Darüber hinaus bei bietet die erfindungsgemäße Abzweigvorrichtung beispielsweise gegenüber einer anderen bekannten Abzweigvorrichtung mit einem T-Stück, das in die aufgetrennte Leitung beispielsweise eingeschraubt wird, den Vorteil, dass die Leitung nicht getrennt werden muss und nur im Bereich des Abzweigstutzens ein passendes Loch in die Leitung eingearbeitet werden muss. Auch durch diese Ausgestaltung wird der Druckverlust für ein durch die Leitung durchströmendes gasförmiges oder flüssiges Medium gegenüber der bekannten Lösung mit einem T-Stück verringert.
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Weiterhin zeichnet sich die erfindungsgemäße Abzweigvorrichtung durch einen einfachen Aufbau aus, der funktionssicher ausgelegt ist. So besteht keine Gefahr einer Quetschung der rohrförmigen Leitung, da die Spannbänder die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale unter Einschluss der rohrförmigen Leitung bis zur gegenseitigen Anlage der beiden Halbschalen aneinander pressen.
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In Weiterbildung der Erfindung sind die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale aus einem formbeständigen Werkstoff gefertigt, der wiederum in weiterer Ausgestaltung ein Kunststoffwerkstoff oder ein metallischer Werkstoff ist. Insbesondere bei Einsatz eines Kunststoffwerkstoffs können die beiden Halbschalen beispielsweise als Spritzgießteile einfach und kostengünstig hergestellt werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Dichtung zwischen der Leitung und der Abzweigstutzenhalbschale angeordnet und umfasst eine mit dem Abzweigstutzen zusammenwirkende Öffnung in der Leitung. Die Öffnung wird vorzugsweise vor der Montage der beiden Halbschalen in die Leitung eingearbeitet, beispielsweise gebohrt oder gebrannt. Zum genauen Ausrichten des Abzweigstutzens auf die Öffnung kann an die Abzweigstutzenhalbschale im Bereich des Abzweigstutzens eine Positioniereinrichtung beispielsweise in Form von vorstehenden Nasen oder einem umlaufenden Ring angeformt sein, die in die Öffnung maximal mit der Wandstärke der Leitung hineinragen. Denkbar ist aber auch, die Öffnung erst nach der Montage der Abzweigvorrichtung in die Leitung einzuarbeiten, indem beispielsweise durch den Abzweigstutzen hindurch die Öffnung in die Leitung hinein gebohrt wird.
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Die Dichtung kann beispielsweise aus einem elastischen Material bestehen, das um den Abzweigstutzen herum an die Abzweigstutzenhalbschale angespritzt oder sonst wie befestigt wird. Denkbar ist aber auch, eine vorgefertigte Dichtung, beispielsweise in Form eines serienmäßigen Runddichtrings an der Abzweigstutzenhalbschale zu befestigen, beispielsweise in eine entsprechende Nut einzusetzen und zu befestigen, beispielsweise festzukleben. Auch ist es denkbar, die Nut so auszubilden, dass der Runddichtring in der Nut gehalten wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weisen die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale Vorrichtungen zum gegenseitigen axialen Ausrichten auf. Diese Vorrichtungen können beispielsweise als zumindest je eine Nase und Ausnehmung ausgestaltet sein, wobei die Nase bei richtiger Positionierung der beiden Halbschalen in die Ausnehmung hineinragt. Denkbar ist aber auch, dass eine der beiden Halbschalen endseitige Vorsprünge im Bereich des Übergangs zu der Leitung aufweist, die die zweite Halbschale zwischen sich fixieren.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Leitung eine flexible Schlauchleitung. Insbesondere bei einer solchen flexiblen Schlauchleitung ist die erfindungsgemäß ausgebildete Abzweigvorrichtung vorteilhaft einsetzbar, da bei anderen herkömmlichen Abzweigvorrichtungen leicht die Gefahr besteht, dass die flexible Schlauchleitung gequetscht oder geknickt wird, während sich bei einer zwischen die aufgetrennte Leitung eingeschraubten Abzweigvorrichtung in Form eines T-Stücks ein hoher Druckverlust einstellt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Spannband ein Ring, der die Abzweigstutzenhalbschale und die Korrespondenzhalbschale miteinander verbindet beziehungsweise zusammenhält. Dabei kann der Ring über das jeweilige freie Ende der Leitung auf die beiden Halbschalen aufgeschoben werden und dann die beiden Halbschalen gegeneinander verspannend auf diese gepresst werden. Der Ring kann aber auch aus einem ggf. vorgebogenen Streifen bestehen, der mit einem Presswerkzeug unter Umfassung der beiden Halbschalen um diese zu einem Ring verpresst wird. Der Werkstoff des Rings ist insbesondere ein verformbarer metallischer Werkstoff, der aber die eingebrachte Verformung zumindest im normalen Betrieb innehält. Alternativ kann das Spannband aber auch eine Schlauchklemme sein, die die beiden Halbschalen gegeneinander verspannend umfasst. Solche Schlauchklemmen sind in verschiedenen Größen auf dem Markt und somit problemlos verfügbar. Um die Spannbänder auf den Halbschalen genau zu positionieren, können an den beiden Halbschalen beispielsweise umlaufende Ringwulste angeformt sein, die die Spannbänder einschließen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, zwischen den Ringwulsten Nuten in die beiden Halbschalen einzulassen.
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In Weiterbildung der Erfindung ist die Abzweigvorrichtung an einem Kraftstoffniederdrucksystem einer Brennkraftmaschine verbaut. Ein solches Kraftstoffniederdrucksystem ist beispielsweise Bestandteil eines Common-Rail-Einspritzsystems, bei dem Kraftstoff von einer Hochdruckpumpe in einen Kraftstoffspeicher gefördert wird, aus dem der Kraftstoff zur Einspritzung in Brennräume der Brennkraftmaschine entnommen wird. Dabei wird der Kraftstoff von einem Kraftstoffniederdrucksystem, das insbesondere eine Niederdruckpumpe aufweist, der Hochdruckpumpe zugeführt. Die Leitung, an der die erfindungsgemäße Abzweigvorrichtung montiert wird, ist dementsprechend die Kraftstoffniederdruckleitung, durch die der Kraftstoff der Hochdruckpumpe zugeführt wird. Beispielsweise für eine Druckmessung des durch die Leitung strömenden Kraftstoffs wird die erfindungsgemäße Abzweigvorrichtung montiert, um an dem Abzweigstutzen beispielsweise ein entsprechendes Messgerät zu montieren.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen, in der in den Figuren dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Es zeigen:
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1 perspektivische Ansichten einer Abzweigstutzenhalbschale und einer Korrespondenzhalbschale, die zusammen eine Abzweigvorrichtung für eine Leitung bilden,
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2 eine perspektivische Ansicht einer Leitung, die eine Öffnung aufweist, die im montierten Zustand der Abzweigstutzenhalbschale mit einem Abzweigstutzen der Abzweigstutzenhalbschale zusammenwirkt,
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3 eine an einer Leitung montierte Abzweigvorrichtung, die von Spannbändern in Form von zwei Ringen gehalten ist,
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4 eine an einer Leitung montierte Abzweigvorrichtung, die von Spannbändern in Form von zwei Schlauchklemmen gehalten ist und
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5 ein Diagramm, in dem der Druckverlust der erfindungsgemäßen Abzweigvorrichtung im Vergleich zu einer konventionellen Abzweigvorrichtung dargestellt ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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1 zeigt perspektivische Ansichten einer Abzweigvorrichtung mit einer Abzweigstutzenhalbschale 1 und einer Korrespondenzhalbschale 2. Die Abzweigstutzenhalbschale 1 weist einen Abzweigstutzen 3 auf, an dem eine weiterführende Leitung befestigt werden kann. Die Abzweigstutzenhalbschale 1 und die Korrespondenzhalbschale 2 sind beispielsweise aus einem Kunststoffwerkstoff gefertigt und weisen im zusammengefügten Zustand einen Innendurchmesser auf, der angenähert dem Außendurchmesser der zu umfassenden Leitung 4 (2) entspricht. Für einen festen und dichten Sitz auf der Leitung 4 ist der Innendurchmesser der zusammenwirkenden Halbschalen 1, 2 vorzugsweise geringfügig kleiner als der Außendurchmesser der Leitung 4. Dabei ist der Innendurchmesser der Halbschalen aber so bemessen, dass keine Quetschung der Leitung 4 eintritt.
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Die Abzweigstutzenhalbschale 1 und die Korrespondenzhalbschale 2 weisen umlaufende Nuten 5a, 5b auf, die zur lagegenauen Positionierung von Spannbändern 6a, 6b (3, 4) dienen. In der Abzweigstutzenhalbschale 1 ist eine den Abzweigstutzen umfassende Dichtung angeordnet und befestigt, die sicherstellt, dass eine nachfolgend erläuterte Öffnung 7 der Leitung 4 gegenüber der Abzweigstutzenhalbschale 1 abgedichtet ist.
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In die Leitung 4 ist, wie der 2 zu entnehmen ist, eine Öffnung 7 eingearbeitet, beispielsweise gebohrt, die im montierten Zustand der Abzweigvorrichtung zu dem Abzweigstutzen 3 ausgerichtet ist. Die Leitung 4 ist beispielsweise eine flexible Schlauchleitung.
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3 zeigt die an der Leitung 4 montierte Abzweigvorrichtung, bestehend aus der Abzweigstutzenhalbschale 1 und der Korrespondenzhalbschale 2, die die Leitung 4 umfassen. Die beiden Halbschalen 1, 2 werden von den Spannbändern 6a zusammengehalten, die in diesem Ausführungsbeispiel als Spannringe ausgebildet sind und die mit einem Presswerkzeug verpresst sind.
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Alternativ zu der Ausgestaltung gemäß 3 ist in der 4 eine Abzweigvorrichtung bestehend aus einer Abzweigstutzenhalbschale 1 und einer Korrespondenzhalbschale 2 dargestellt, die von Spannbändern 6b in Form von zwei Schlauchklemmen gegeneinander verspannt sind.
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In dem Diagramm gemäß 5 sind auf der Abszisse die Flussrate Fr und auf der Ordinate der Druckverlust Pd aufgetragen. Die Kennlinie a gibt den Druckverlust der erfindungsgemäßen Abzweigvorrichtung, bestehend aus der miteinander verspannten Abzweigstutzenhalbschale 1 und der Korrespondenzhalbschale 2 wieder, während die Kennlinie b den gemessenen Druckverlust einer konventionellen Abzweigvorrichtung in Form eines geschraubten T-Stücks, das in die aufgetrennte Leitung eingeschraubt wird, wiedergibt. Die Kennlinie c gibt den entsprechenden simulierten beziehungsweise errechneten Druckverlust des konventionellen T-Stücks wieder. Erkennbar ist, dass der Druckverlust der erfindungsgemäßen Abzweigvorrichtung gemäß der Kennlinie a insbesondere bei hoher Flussrate angenähert null und somit deutlich geringer als bei der konventionellen Abzweigvorrichtung ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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