DE1937975B2

DE1937975B2 - Druckleitungsverbindung mit druckleitungsnippel gegenstueck und ueberwurfmutter

Info

Publication number: DE1937975B2
Application number: DE19691937975
Authority: DE
Inventors: Der Anmelder Ist
Original assignee: Guido, Jürgen, Dipl Ing , 8402 Neutraubhng
Priority date: 1969-07-25
Filing date: 1969-07-25
Publication date: 1972-01-05
Also published as: YU31252B; DE1937975A1

Description

Der Dichtl'.egel 2 und der Innenkonus 6 eines Gegenstückes 7 der Verbindungsstelle weisen beide einen Kegelwinke] von etwa 60^; auf. Zur Festlegung der Einspritzleitung 1 am Gegenstück 7 dient eine Überwurfmutter 8, die mit ihrem Innengewinde auf ein Außengewinde 9 des Gegenstücks 7 aufschraubhar ist. Am inneren Ende ihrer axialen Bohrung 10 Ut die Überwurfmutter 8 mit einem Abstützhohlk-.'gel 11 mit einem Kegelwinkel ·■ von ebenfalls etwa (id versehen.

Der Außendurchmesser D des Nippels übersteigt den Außendurchmesser d der Einspritzleitung 1 um nur etwa 35"/n. Die Durchdringungsebene 12 zwischen der die Kugelzone 4 aufweisenden Kugelfläche 13 und der Kegelfläche des Dichtkegels 2 schließt mit der Tangente 14 an die Kugelflä.he 13 an deren Durchdringungsstelle mit der Durchdringungsebene 12 einen Winkel β von etwa 66° ein, was zugleich etwa 10°/n mehr ist als der Winkel a, der dem halben Betrag aus der Differenz von 180" und dem Kegel- -° winkel γ des Abstützhohlkegels der Überwurfmutter entspricht.

Nachstehend ist angenommen, daß die Einspritzijitung 1 in der dargestellten Weise an das Gegen- -iück 7 nicht genau fluchtend herangeführt if', und /war 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 kh r Anlagefläche an den

von den Stellen 14 und 16 Kräfte aug, Richtung jeweils senkrecht zur Anlagefläche an den Stellen 14' und 16 verläuft. Die entsprechenden, in der Zeichnung dargestellten Kraftrichtungen 17 und 18 schneiden sich in einem Punkt 19, der nur wenig außerhalb der Anlagestellen 14 und 15 des Diclukegels 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 6 einen Winkel Λ, der etwa 76" beträgt und damit wesentlich kleiner als 90° ist. Da diese Winkelabweichung größer als df. Gleitreibungswinkel der an der Stelle 15 aufeinander abgestützten Werkstoffe ist, ergibt sich an der Stelle 15 eine auf den Nippel nach außen angreifende Kraftkomponente, die die angestrebte Selbstausrichiung gewährleistet.

Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten des beschriebenen Ausführungsbeispiels gebunden. So kann der beim Ausführungsbeispiel etwa 10 Vn betragende Unterschied zwischen den Winkeln β und λ auch auf einen bis zu etwa 3% betragenden Wert verringert werden, und der Fluchtungsfehler der Einspritzleitung 1 könnte noch größer als dargestellt sein, ohne daß dadurch eine nennenswerte Änderung der geschilderten Verhältnisse eintritt und der Schutzbereich der Erfindung etwa verlassen werden würde.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Druckleitungsverbindung mit Druckleitungsnippel. Gegenstück und Übenvurfmutter. wobei der Innenkoiuis des Gegenstücks und ein Abstützhohlkegel der Überwurfmutter etwa gleiche Kegelwinkel im Bereich von 60" 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 (Y/) der Druckleitung (1) und damit der Endstirnfläche des angestauchten Nippels um nur etwa 35 bis 40" 'ο übersteigt und der Winkel (,->) zwischer. der zwischen Dichtkegel (2) und der die rückwärtige Abstütz-Kugelzone (4) des Nippels aufnehmenden Kugel (Kugelfläche 13) gebildeten Durchdringungsebene (12) und. der Tangentenrichtung (Tangente 14) der Kugeloberfläche (13) an der Durchdringungsstelle etwa 3 bis 10°/n größer als derjenige Winkel (\) ist. der dem halben Betrag aus der Differenz von 180" und dem Kegelwink 1 (;.·) des Abstützhohlkegels der überwurfmutter entspricht.

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 60 aufweisen und die rückwärtige Abstützfläche des eine Art Außenbund der Druckleitung bildenden Nippels die Form einer Kugelzonc 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 uneingcspanntc Lcitimgstcilc auf. die nicht nur pulsierenden Arbeitsdrücken des geförderten Druckmediums, sondern zumeist auch unvermeidlichen Betriebsschwingungen ausgesetzt sind. Da der Drucknippcl durch die Überwurfmutter starr an das Gegenstück angepreßt ist, !'.ihren 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 kugelzonenförmig 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 Kerbrißgefalir beträchtlich herabgesetzt, sondern auch die zur Anstauchung des Nippels erforderliche Verformungsarbeit beträchtlich herabgesetzt werden konnte. Ei>,c solche, eingangs genannte Druckleitungsverbindung, deren Überwurfmutter lediglich einen dieser rückwärtigen Abstützftäche angepaßten Abstützhohlkegel aufzuweisen braucht, ist beispielsweise in den Fig. 3 und 4 der britischen Patentschrift 888 055 beschrieben. Bei ihr kann jedoch gegenüber der vorgenannten genormten DruckleitungsverbinduiT* noch der Nachteil auftreten, daß auf den Nippel einer an das Gegenstück zunächst leicht verkantet herangeführten Druckleitung beim anschließenden Anziehen der Überwurfmutter keine selbstausrichtenden 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 Überwurfmutter 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 und damit der Endstirnfläche des angestauchten Nippels um nur etwa 35 bis 4Oⁿ/o übersteigt und der Winkel zwischen der zwischen Dichtkegel und der die rückwärtige Abstütz-Kugelzone des Nippels aufnehmenden Kugel «zebildeten Durchdringungsebene und der Tangentenrichtung der Kugeloberfläche an der Durchdringungsstelle etwa 3 bis 10 %> größer als derjenige Winkel ist. dor dem halben Betrag aus r'er Differenz von 180 und dem Kegelwinkel des Abstützhohlkegels der Übenvurfmutter entspricht.

Bei einer solchen Ausbildung der Druckleitungsvcrbindung ist nicht nur, wie nachstehend noch erläutert ist, eine hinreichende Sclbstausrichtungskomponente gewährleistet, sondern der gegenüber den bisher üblichen Nippeln über den Rohrleitungsdurchmcsser nur wesentlich weniger aufgeweitete Nippel kann nunmehr mit praktisch freiem Matcrialfluß und damit mit einer minimalen Stauchung an die Rohrleitung angestaucht werden. Dies bedeutet nicht nur eine vereinfachte Herstellung des Nippels, sondern auch eine wesentliche Herabsetzung der beim Stauchen eintretenden Kaltverfestigung des Nippclmalerials, die wegen der dadurch vergrößerten Sprödigkeit des Materials und der dadurch hervorgerufenen Kerbrißgefahr unerwünscht ist. Infolgedessen sind Kerbrissc bei einer so ausgebildeten Druckleitungsvcrbindung selbst unter ungünstigen Betriebsbedingungen des Leitungssystems ausgeschlossen.

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

Die dargestellte Druckleitungsverbindungsstelle 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 riickwärtige Abstützfläche i an ihrem Abstützbereich eine Kugelzone 4 bildet, die am äußeren Rand des Nippels in den Dichtkegel 2 über eine Abriindungssteile 5 übergeht.