SE468527B - Grenroerskoppling till ett huvudroer foer braensle under hoegt tryck - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 468 527 2 mindre än 900. Tätningen görs i metall och har åtminstone en yta som görs i en mjuk metall, såsom silver, indium, koppar, mässing eller aluminium.

Dessa och andra ändamål uppnås genom en grenkoppling av inledningsvis beskriven typ som har de i patentkrav 1 angivna kännetecknen.

Ett högt tryck som är större än 100 MPa utövas i kopplingen enligt föreliggande uppfinning och tryckkraften kan delas upp i två komposanter. En av komposanterna tjänar till att trycka tätningen mot tryckhuvudets ände och i synnerhet den tryck- mottagande ytan för att förbättra den däremellan belägna tätningens integritet. Under en lång tidsperiod förhindras bränsle därmed från att tränga sig mellan tätningen och tryckhuvudet och den tryckmottagande ytan och från att läcka därifrån. För att bättre förstå föreliggande uppfinning beskrivs härnedan föredragna utföringsformer med hänvisning till de bifogade ritningarna, där: figur 1 är en vertikal snittvy av en grenkoppling för an- vändning i ett huvudrör för bränsle under högt tryck, figur 2 är en snittvy av den i figur 1 visade tätningen, figur 3 är en snittvy i större skala av tätningen, figur 4a och 4b är vyer som visar principen, figurerna 5-8 är vyer motsvarande figur 3 som visar olika modifikationer av tätningen, figurerna 9-10 är vertikala snittvyer genom en grenkoppling enligt olika utföringsformer av föreliggande uppfinning, och figur 11A är en perspektivvy av en grenkoppling enligt ytter- ligare en utföringsform av föreliggande uppfinning, figur 11B är en snittvy som visar en del av grenkopplingen . som visas i figur 11A, figur 12 är en bruten snittvy av en konventionell grenkopp- W ling, figur 13 är en snittvy av tätningen som visas i figur 12, och figur 14 är en vy som visar problemet som uppstår enligt den kända tekniken. 10 15 20 25 30 35 s 468 527 Med hänvisning till figurerna 1 till 8 har ett huvudrör för högt tryck som är gjord i kolstål, legerat stål eller rost- fritt stål, en förhållandevis liten diameter av ungefär 20 millimeter och en tjocklek av ungefär 6 millimeter. Huvud- röret 1 har en passage 2. Ett flertal koniska genomföringshål 3a är anordnade i huvudröret 1 och har motsvarande tryck- mottagande ytor 3. Varje hål 3a utvidgar sig radiellt utifrån passagen 2. Hålen 3a ansluter till passagen 2. Ett kort kopplingselement 4 är placerat koaxiellt med varje håls 3a tryckmottagande yta. 5 betecknar ett grenrör med en passage 20. Grenröret har ett stympat koniskt tryckhuvud 6 vid sin ena ände. Tryckhuvudet 6 förs igenom kopplingselementet 4 och har en tryckyta 6a i ingrepp med motsvarande tryckmottagande yta 3. En tätning 8 har formen av en skål som läggs mellan tryckytan 6a och den tryckmottagande ytan 3. En mutter 7 med en hylsa 28 däri omger grenröret 5. Muttern 7 skruvas fast i kopplingselementets 4 gängade hål 16.

Tätningen 8 är gjord i förhållandevis mjuk metall, exempelvis silver, indium, koppar, mässing eller aluminium eller med dessa metaller beklätt material. Tätningen 8 har ett centralt hål 8'. Sedan grenröret fästs i huvudröret kommer central- hålets 8' inre resp yttre omkretskanter att ligga an mot tryckhuvudets 6 ändyta 6' resp huvudrörets 1 tryckmottagande yta 3, såsom visas i figur 3. En vinkel a mellan centralhålet 8' och den tryckmottagande ytan 3' är mindre än 900.

En sådan vinkel bildas av anledningar som kommer att beskri- vas med hänvisning till figur 4a. Ett högt tryck P som är större än 100 MPa utövas vinkelrätt mot centralhålets 8' yta och denna tryckkraft kan delas i två komposanter Pl och P2.

Komposanten P2 trycker tätningen 8 mot den tryckmottagande ytan 3 under en tryckkraft som uppgår till P'x cosa. En sådan kraft får tätningen 8 att komma i närkontakt med den tryck- mottagande ytan 30 för att förbättra tätningens integritet.

Bränsle som inte avtätas på tillfredsställande sätt kan tränga sig emellan tätningen 8 och den tryckmottagande ytan 3 och läcka från huvudröret. 10 15 20 25 30 35 468 527 4 Detta är även fallet med tryckhuvudets 6 ändyta 6' och tät- ningen som visas i figur 4b. I detta fall trycker tätningen 8 mot tryckhuvudets 6 ändyta 6' med en kraft som uppgår till P x cosß.

I den ovan beskrivna utföringsformen har centralhålet 8' en plan konformad vägg med en vinkel a mellan centralhålets 8' vägg och även tryckmottagande ytan och en vinkel ß mellan centralhålets 8' vägg och tryckhuvudets 6 ändyta 6', vilka vinklar är vardera mindre än 90°. Alternativt kan central- hålet 8' ha två eller tre ytor i vinkel mot varandra såsom visas i figurerna 5 och 6. I detta fall är vinklarna a och ß också mindre än 90°.

Som ett annat alternativ kan centralhålets 8' vägg ha en bågformad yta såsom visas i figur 7. I detta fall är en vinkel a som bildas mellan den tryckmottagande ytan 3 och en tänkt linje som sträcker sig mellan punkten x vid tätningens 8 inre omkretskant och tryckhuvudets 6 ändyta 6' till punkten y vid tätningens 8 yttre omkretskant och den tryckmottagande ytan 3 mindre än 90°. vinkeln ß mellan den tänkta linjen och tryckhuvudets 6 ändyta 6' är också mindre än 900.

Med hänvisning till figur 8 har tryckhuvudet 6 och den tryck- mottagande ytan 3 krökta former. I detta fall är vinklarna som bildas med tryckhuvudets ändyta 6' och med den tryck- mottagande ytan 3 vardera mindre än 90°. Denna utföringsform faller också inom ramen för föreliggande uppfinning.

Figur 9 visar ett vertikalt snitt genom en annan utförings- form av föreliggande uppfinning. I denna utföringsform, har grenelementet formen av ett gronbeslag 5'. Huvudröret funge- rar som bränslehuvudrör. Grenbeslaget används för att för- hindra att andra komponenter kommer ivägen när ett grenrör böjs med stor krökningsdiameter. Grenbeslaget kan ha formen av en vinkelkoppling och kan omfatta en ventil för konstant tryck, en spelventil, en matarventil eller en avlastnings- ventil. 10 15 20 25 30 35 Éf)7 Q 1 5 4f58 L I utföringsformen som visas i figur 9, tjänar grenbeslaget 5' som ett grenelement som är kopplat till huvudröret 1. Grenbe- slaget 5' har ett tryckhuvud i form av en stympad kon vid sin ena ände såsom i de ovan beskrivna utföringsformerna. Gren- beslaget 5' har en gängad vägg 25 för gängingrepp med ett gängat hål i kopplingen 4. Grenbeslaget 5' står sålunda i ingrepp med den tryckmottagande ytan 3' hos huvudröret 1 via tätningen 8. En låsmutter 24 skruvas på grenbeslagets 5' andra ände och omger hylsan 23.

Med denna konstruktion kan grenröret 5" sträcka sig i en riktning parallellt med huvudrörets 1 längdriktning.

Figur 10 visar ett vertikalt snitt genom ytterligare en utföringsform av föreliggande uppfinning. Enligt denna utför- ingsform, används låsmuttern 26 för att koppla grenröret 5 som ett grenelement till huvudröret 1. Låsmuttern 26 har en central förlängning i form av ett navutsprång 27. Låsmuttern 26 har en inre gänga 26'f Kopplingselementet 4 har motsvaran- de gänga 16' på sin utsida. Ingreppet mellan låsmutterns gängor 26' och kopplingselementets gänga 16' trycker ned navutsprånget 27 mot en ringvulst 21a för att trycka ytan 6a mot den tryckmottagande ytan 3 via tätningen 8.

Figurerna 11A och 11B är vyer som visar ett bränsleblock som en huvudbränsleledning i linje med huvudröret. Ett tjock block 30 har ett par passager 31 och 32 genom vilka bränslet strömmar under högt tryck. Ett flertal monteringshål 33a-33d och 34a-34d är anordnade i blocket 30 i kommunikation med passagerna 31 resp 32. Dessa monteringhål 33a-33d resp 34a - 34d har respektive tryckmottagningsytor 3 såsom i de ovan beskrivna utföringsformerna. Monteringshålen 33a-33d och 34a- 34d har även gängade inre mantelytor.

När bränsleblooket 30 används som huvudbränslerör, skruvas en låsmutter 7 i varje monteringshål för att hålla grenelementet i blocket. Detta resulterar i ingrepp mellan tryckhuvudet 6 och den tryckmottagande ytan 3 via tätningen 8. 10 468 527 s Med grenkopplingen enligt föreliggande uppfinning såsom den har beskrivits ovan utövas ett högt tryck på tätningen och tryckkraften kan uppdelas i två komposanter vid vardera ytan.

Genom dessa komposanter trycker tätningen 8 mot tryckhuvudet resp mot den tryckmottagande ytan 3 tack vare formen hos tätningens 8 centralhålet 8'. Detta förbättrar avsevärt tätningens integritet och förhindrar genomträngning och läckage av bränsle under långa tidsperioder även under vibra- tion p g a intermitent flöde av bränsle under högt tryck.

Grenelementet kan sålunda säkert kopplas till huvudbränsle- röret eller bränsleblocket.

Claims (3)

10 15 20 25 468 527 Patentkrav

1. Grenkoppling till ett huvudrör för bränsle under högt tryck, omfattande en passage genom vilken bränsle strömmar axiellt under högt tryck, och ett flertal genomgående hål som är anordnade i passagens omkretsvägg och vardera omfattar en tryckmottagande yta som utvidgar sig radiellt utåt från passagen vilken grenkoppling omfattar ett grenelement om- fattande en passage som kommunicerar med passagen i huvud- bränsleröret (1;35), vilket grenelement har vid sin ena ände ett tryckhuvud (6) som är i ingrepp med den tryckmottagande ytan (3) genom en skålformad tätning (8) för gängad fastsätt- ning av grenelementet i huvudröret (1), k ä n n e t e c k - n a d av att tätningen (8) har ett centralt hål (8') med inre respektive yttre omkretskanter som ligger an mot tryck- huvudets (6) ändyta (6') respektive mot den tryckmottagande ytan (3) hos det genomgående hålet i huvudröret (1;35) och att en vinkel (a) i tätningen (8) mellan väggytan hos centralhålet (8') och den tryckmottagande ytan (3) är mindre än 9o°.

2. Grenkoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att vinkeln (ß) i tätningen mellan centralhålets (8') väggyta och tryckhuvudets (6) ändyta (6') är mindre än 90°.

3. Grenkoppling enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att tätningen (8) är gjord i en metall och har åtminstone en yta gjord i mjuk metall vald från gruppen som består av silver, indium, koppar, mässing och aluminium.