ITTO20010968A1 - Dispositivo di collegamento a tenuta di un raccordo su un iniettore di combustibile per motori endotermici. - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

del brevetto per invenzione industriale

La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo di collegamento a tenuta di un raccordo su un iniettore di combustibile per motori endotermici.

Nella tecnica nota, il raccordo del condotto di alimentazione del combustibile ad alta pressione verso l'iniettore è munito di una porzione filettata, atta ad impegnare una sede filettata disposta nell'usuale corpo cavo dell'iniettore. La tenuta viene assicurata da un anello di guarnizione, in genere formato da una rondella di guarnizione metallica.

In un iniettore noto, il raccordo presenta un'altra porzione, adiacente alla porzione filettata, la quale in genere presenta una sezione poligonale per consentire il serraggio del raccordo nella sede filettata dell'iniettore. La porzione a sezione poligonale forma con la porzione filettata un primo spallamento anulare, il quale in uso si dispone affacciato ad un altro spallamento anulare portato dal corpo cavo. La rondella di guarnizione viene disposta tra una superficie di fondo della sede filettata ed una superficie terminale piana della porzione filettata del raccordo. Pertanto, le due superfici devono essere lavorate accuratamente con una buona planarità e perpendicolarità con i rispettivi assi, e con una bassa rugosità per garantire la tenuta ad alta pressione.

Questo dispositivo noto di collegamento presenta vari inconvenienti. Innanzitutto, la lavorazione della superficie di fondo della sede risulta molto difficoltosa, a causa della sua posizione. Inoltre, per realizzare la tenuta del combustibile ad alta pressione, è necessario applicare al raccordo un'elevata coppia di serraggio, che si traduce in un corrispondente carico assiale sulla superficie di fondo della sede filettata. Questa superficie di fondo si trova in una zona del corpo cavo avente uno spessore ridotto, nella quale si trova anche l' incrocio dei fori, o condotti dì adduzione del combustibile ad alta pressione, verso la camera di controllo dell'usuale valvola di dosaggio, e verso la camera di iniezione dell'usuale ugello polverizzatore dell'iniettore. Tale zona del corpo cavo rappresenta una zona di concentrazione di sollecitazioni elevate sia a causa degli spigoli vivi dell'incrocio dei fori, che a causa delle sollecitazioni assiali trasmesse dal raccordo, per cui la resistenza a fatica del corpo cavo dell'iniettore si riduce a valori critici.

Il carico assiale, dovuto alla coppia di serraggio del raccordo del condotto di alta pressione, può anche generare deformazioni del corpo cavo dell'iniettore in una zona molto delicata per la tenuta ad alta pressione sia sulla rondella tra il corpo cavo ed il raccordo, che tra il corpo cavo ed il corpo della valvola di controllo .

Scopo dell'invenzione è quello di realizzare un dispositivo di collegamento a tenuta di un raccordo su un iniettore di combustibile per notori endotermici, che risulti di elevata affidabilità e di costo limitato, eliminando gli inconvenienti dei dispositivi di collegamento della tecnica nota.

Secondo l'invenzione, questo scopo viene raggiunto da un dispositivo di collegamento a tenuta di un raccordo su un iniettore di combustibile per motori endotermici, in cui detto raccordo presenta un condotto di adduzione del combustibile ad alta pressione, e detto iniettore presenta un corpo cavo munito di una sede filettata, detto raccordo essendo munito di una porzione filettata atta ad impegnare detta sede filettata con l'interposizione di un anello di guarnizione, detto raccordo presentando un'altra porzione formante con detta porzione filettata un primo spallamento anulare, il quale in uso è atto a disporsi affacciato ad un secondo spallamento anulare disposto su detto corpo cavo; caratterizzato dal fatto che detti spallamentì sono lavorati con precisione in modo da disporsi, in uso, paralleli fra loro, e che detto anello di guarnizione è disposto tra detti spallamentì così lavorati.

Per una migliore comprensione dell'invenzione viene qui descritta una forma preferita di realizzazione, fatta a titolo esemplificativo con l'ausilio degli annessi disegni, in cui:

Figura 1 è una sezione longitudinale parziale di un iniettore di combustibile comprendente un dispositivo di collegamento secondo la tecnica nota;

Figura 2 è una sezione longitudinale parziale di un iniettore di combustibile, comprendente un dispositivo di collegamento secondo l'invenzione;

Figura 3 è una porzione della sezione di Figura 2, in scala ingrandita;

Figura 4 è una sezione parziale secondo la linea IV- IV dì Figura 3, in scala ulteriormente ingrandita.

Nella Figura 1 è illustrata una parte di un iniettore di combustibile secondo la tecnica nota, in cui l'usuale corpo cavo a dell'iniettore è munito di una sede filettata b, impegnata da una porzione filettata c di un raccordo d. Un anello dì tenuta e è disposto tra la superficie di fondo f della sede filettata b ed una superficie terminale g della porzione filettata c del raccordo d.

Con riferimento alla Figura 2, con 5 è genericamente indicato un iniettore di combustibile, il quale è collegato con un raccordo 6, mediante il dispositivo dì collegamento secondo l'invenzione. L'iniettore 5 comprende un corpo cavo 7, avente una cavità centrale 8, in cui è alloggiata una valvola di dosaggio 9. Questa comprende un corpo valvola, formato da un manicotto 11 e da un tappo 12. Il manicotto 11 è forzato nella cavità centrale 8, mentre il tappo 12 è fissato al corpo cavo 7, mediante una ghiera 13.

In un foro 15 del corpo cavo 7 è scorrevole un'asta 14 guidata dal manicotto 11. L'asta 14 serve per il comando di uno spillo di chiusura di un ugello polverizzatore, portato dal corpo cavo 7 e non mostrato nei disegni. Il tappo 12 è munito di un foro calibrato 16, di scarico della valvola 9, il quale è normalmente tenuto chiuso da un otturatore 17, ad opera di una molla 20, sotto il controllo di un'ancora 18 di un elettromagnete 19.

Il corpo cavo 7 è inoltre munito di un'appendice laterale 21 avente una sede filettata 22, atta ad essere impegnata da una porzione filettata 23 del raccordo 6. La porzione filettata 23 termina da una parte con una superficie terminale 25 anulare. Il raccordo 6 presenta inoltre una porzione esterna 24, atta ad essere collegata, in modo noto, all'usuale condotto di alimentazione del combustibile ad alta pressione, non riportato nei disegni. Come è noto, la pressione del combustibile di alimentazione dell'iniettore è dell'ordine di almeno 1200 bar.

Il raccordo 6 presenta un foro passante 26, formante un condotto di adduzione del combustibile all'iniettore 5. Il raccordo 6 presenta inoltre una porzione mediana 27, disposta tra la porzione filettata 23 e la porzione esterna 24, ed avente una sezione poligonale, tale da consentire l'impegno con una chiave per il serraggio del raccordo 6 nella sede filettata 22 .

La sede filettata 22 è munita di una superficie di fondo 28, perpendicolare all'asse della sede 22 stessa. Dalla superficie di fondo 28 parte un foro 29 che sbocca nella cavità centrale 8 del corpo cavo 7, in corrispondenza di una scanalatura anulare esterna 31 del manicotto 11. La scanalatura 31 è in comunicazione, tramite un foro calibrato 32, o condotto di ingresso alla valvola 9, con una camera di controllo 33 dell'iniettore 5, costituita dallo spazio tra l'estremità superiore dell'asta 14 ed il foro calibrato 16 del tappo 12.

Il corpo cavo 7 è inoltre munito di un foro 34 sostanzialmente longitudinale, il quale mette in comunicazione il foro 29 con una camera di iniezione dell'usuale ugello polverizzatore, non indicato nei disegni. Pertanto, l'incrocio dei fori 29 e 34 si trova in una zona 36 (Figura 3) disposta in vicinanza della sede 22 del raccordo 6.

Per azionare l'iniettore 5 si eccita temporaneamente l'elettromagnete 19 (Figura 2), che fa spostare l'ancora 18 contro l'azione della molla 20. Il combustibile in pressione nella camera di controllo 33 fa aprire allora l'otturatore 17, riducendone la pressione, per cui l'asta 14 si sposta verso l'alto aprendo l'ugello polverizzatore del combustibile. Quando l'elettromagnete 19 viene diseccitato, la molla 20, attraverso l'ancora 18 richiude l'otturatore 17, per cui la pressione del combustibile nella camera di controllo 33 viene ristabilita, riportando l'asta 14 in posizione di chiusura dell'ugello.

La porzione mediana 27 del raccordo 6 forma con la porzione filettata 23 un primo spallamento anulare 37 (Figura 3), il quale, in uso, si trova affacciato ad un secondo spallamento anulare 38, disposto attorno alla sede 22. Lo spallamento 38 è formato su una superficie esterna 39, non incassata, dell'’appendice 21 del corpo cavo 7. Secondo l'invenzione, l'usuale anello di guarnizione del collegamento viene disposto tra i due spallamenti 37 e 38. In particolare, questo anello di guarnizione è formato da una rosetta metallica 41, ad esempio in ferro dolce, la quale presenta una sezione sostanzialmente rettangolare.

A loro volta, i due spallamenti 37 e 38 sono lavorati in modo opportuno ed accurato, in modo da disporsi, in uso, paralleli tra loro. In particolare, i due spallamenti 37 e 38 devono essere lavorati in modo da ottenere una perfetta planarità, rispettivamente perpendicolare all'asse della porzione filettata 23 ed all'asse della sede filettata 22, allo scopo di garantire una perfetta tenuta del combustibile ad alta pressione, che trafila tra la sede 22 e la porzione filettata 23.

Almeno uno dei due spallamenti 37 e 38, preferibilmente lo spallamento 37 del raccordo 6, è munito di una scanalatura anulare 42 atta ad alloggiare in parte la rosetta 41 in modo da contenerne la deformazione dovuta al serraggio del raccordo 6 nella sede 22. Lo spallamento 38 dell'appendice 21 viene lavorato a giorno, e quindi con estrema facilità. Preferibilmente, lo spallamento 38 viene lavorato con una cosiddetta "lamatura" circolare, con la quale si ottiene una serie di piccolissimi incavi o segni circolari 43 (Figura 4), concentrici con l'asse della sede 22, caratteristici di una rugosità superficiale Ra = 1.6. Gli incavi 43 hanno la funzione di migliorare la tenuta della rosetta 41, riducendone il rischio di perdita della tenuta.

Il montaggio del raccordo 6 sull'iniettore 5 si effettua inserendo dapprima la rosetta 41 (Figure 2 e 3) nella scanalatura 42, ed impegnando la porzione filettata 23 del raccordo 6 nella sede 22 dell'appendice 21. Indi, tramite apposita chiave, si impegna la porzione mediana 27 avvitando il raccordo 6, finché la rosetta 41 rimane serrata con forza contro lo spallamento 38.

Da quanto visto sopra, risultano evidenti i vantaggi del dispositivo di collegamento secondo l'invenzione rispetto ai dispositivi noti, ad esempio del tipo indicato in Figura 1. Innanzitutto, il dispositivo di collegamento dell'invenzione consente di facilitare la lavorazione dello spallamento 38, giacché la superficie lavorata è a giorno e non incassata. Inoltre, esso elimina lo stato di tensione in corrispondenza della zona 36 dell'incrocio dei fori 29 e 34 del corpo cavo 7, dovuto al serraggio del raccordo 6. Infine, tra la superficie terminale 25 del raccordo 6 e la superficie di fondo 28 della sede 22, si ottiene un volume maggiorato, che funziona da polmone per l'alimentazione del combustibile all'iniettore 5.

Si intende che al dispositivo di collegamento descritto possono essere apportate varie modifiche e perfezionamenti senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni. Ad esempio, la rosetta 41 può essere costituita da materiale diverso dal ferro dolce e può avere una sezione diversa da quella rettangolare. Inoltre, lo spallamento 38 può essere formato in rilievo rispetto alla superficie 39 dello spallamento 38. A sua volta, la scanalatura 42 per la rosetta 41 può essere disposta sullo spallamento 37 della rosetta 41, oppure entrambi gli spallamenti 37e 38 possono essere muniti di opportuna scanalatura. Infine, il manicotto 11 ed il tappo 12 del corpo della valvola di controllo 9 possono essere formati da un pezzo unico, anziché da due pezzi separati.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo di collegamento a tenuta di un raccordo (6) su un iniettore (5) di combustibile per motori endotermici, in cui detto raccordo (6) presenta un condotto (26) di adduzione del combustibile ad alta pressione, e detto iniettore (5) presenta un corpo cavo (7) munito di una sede filettata (22), detto raccordo (6) essendo munito di una porzione filettata (23) atta ad impegnare detta sede filettata (22) con l'interposizione di un anello di guarnizione (41), detto raccordo (6) presentando un'altra porzione (27) formante con detta porzione filettata (23) un primo spallamento anulare (37), atto a disporsi in uso affacciato ad un secondo spallamento anulare (38) disposto su detto corpo cavo (7); caratterizzato dal fatto che detti spallamenti (37, 38) sono lavorati con precisione in modo da disporsi in uso paralleli fra loro, e che detto anello di guarnizione (41) è disposto tra detti spallamenti (37, 38) così lavorati.
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detto anello di guarnizione è formato da una rosetta metallica (41), almeno (38) uno di detti spallamenti (37, 38) essendo munito di una scanalatura anulare (42) atta ad alloggiare in parte detta rosetta (41).
3. 3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che detta rosetta (41) è in ferro dolce e presenta una sezione rettangolare.
4. 4. Dispositivo secondo la rivendicazione 2 o 3, caratterizzato dal fatto che detta scanalatura anulare (42) è predisposta solo in uno (37) di detti spallamenti (37, 38), l'altro (38) di detti spallamenti (37, 38) essendo disposto su una superficie piana (39) non incassata.
5. 5. Dispositivo secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che detto altro spallamento (38) è lavorato per lamatura circolare, in modo da ottenere una serie di incavi circolari (43) e concentrici con l'asse di detta sede (22).
6. 6. Dispositivo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che detti incavi circolari (43) sono caratteristici dì una rugosità superficiale Ra = 1.6.
7. 7. Dispositivo secondo la rivendicazione 5 o 6, caratterizzato dal fatto che detta scanalatura anulare (42) è predisposta su detto primo spallamento (37) di detto raccordo (6) e detta lamatura è effettuata su detto secondo spallamento (38) di detto corpo cavo (7).
8. 8. Dispositivo di collegamento a tenuta dì un raccordo su un iniettore di combustibile per motori endotermici, sostanzialmente come descritto con riferimento agli annessi disegni.