RS60011B1 - Fluidni vod - Google Patents

Description

Opis

[0001] Pronalazak se odnosi na fluidni vod sa cevi, konektorom koji ima spojni nastavak i postavljen je na jednom kraju cevi, i grejnim uređajem, koji je postavljen u unutrašnjosti cevi i izveden je kao grejna šipka, koja je izvedena iz cevi u spojni nastavak konektora, a iz konektora je izvedena kroz jedan otvor.

[0002] Pronalazak je opisan u nastavku na osnovu fluidnog voda koji se upotrebljava u motornom vozilu za dovođenje karbamida ili uree iz rezervoara do mesta upotrebe, na primer, pumpe. Karbamid se upotrebljava kod dizel motora da bi se smanjili azotni oksidi.

[0003] Na niskim spoljnim temperaturama ispod -11°C postoji opasnost da se urea u fluidnom vodu zamrzne i da zato više ne bude moguće dopremanje uree kroz vod. Kod drugih tečnosti tačke zamrzavanja mogu imati drugačije vrednosti. Pri zamrzavanju tečnosti, u svakom slučaju više nije moguć transport tečnosti kroz fluidni vod.

[0004] Zbog toga je bilo predloženo da se fluidni vod, a opciono i konektor zagrevaju. Jedna mogućnost se sastoji u tome da se grejna žica obmota oko cevi i oko konektora, a koja kada se napaja električnom strujom odgovarajuće jačine, stvara toplotu, koja se može preko cevi preneti na tečnost koja se nalazi u unutrašnjosti cevi. Međutim, takvo izvođenje ima nedostatak što je grejni uređaj izložen riziku od oštećenja usled spoljašnjih uticaja. Pored toga, veći deo toplote koji proizvede grejni uređaj se ne prenese na tečnost u unutrašnjosti cevi, već se umesto toga odzrači u okruženje.

[0005] Sledeći predlog se sastoji u tome da se izvede ravan grejni provodnik i da se onda oblikuje u vidu zavojnice, te da se zatim postavi u unutrašnjost cevi. Zato ovde postoji relativno velika površina za prenos toplote od grejnog uređaja na tečnost. Međutim, ravanski grejni provodnik je ipak veoma osetljiv i može se oštetiti već pri montaži. Pored toga, relativno je teško da se električna energija koja je potrebna za stvaranje toplote prenese do grejnog provodnika.

[0006] Sledeća tehnička primena takvog fluidnog voda je opisana u EP 1070 642 A2. Ovaj dokument opisuje grejni uređaj za instalaciju brisača vetrobrana. Ovaj uređaj ima fluidni vod sa jednom cevi i konektorom postavljenim na kraju te cevi sa spojnim nastavkom. Dalje je u unutrašnjosti cevi postavljen grejni provodnik koji se iz cevi vodi u spojni nastavak konektora, a iz konektora se izvodi kroz jedan otvor. Zaptivanje otvora konektora u odnosu na tečnost koja se transportuje je izvedeno pomoću elastičnog konusnog zaptivnog čepa, koji ima dva prolazna otvora za prihvat kablova grejnog provodnika i umetnut je u odgovarajući krajnji spojni deo konektora koji ima manju zapreminu. Zaptivni čep je radi svog sigurnijeg pozicioniranja fiksiran u krajnjem spojnom delu sa pokrivnim elementom koji je uskočno spojen sa konektorom.

[0007] EP 0 068 688 A2 opisuje konektor za grejni provodnik u fluidnom vodu, koji ima spojni nastavak, a koji se može umetnuti u fluidni vod, kao i još jedan spojni deo, u kome se nalazi jedna komora, koja prihvata grejni provodnik. U komori se grejni provodnik nalazi u električnom kontaktu sa priključnim kablom, koji se izvodi iz otvora konektora na spojnom delu. Električni priključci grejnog provodnika na kablu su u komori zaliveni u električnoizolacionu masu koja je otporna na gorivo i na vodu.

[0008] EP 1070 642 A2 prikazuje grejni uređaj za instalaciju brisača vetrobrana i ima fluidni vod sa jednom cevi i konektorom postavljenim na kraju te cevi sa spojnim nastavkom. U unutrašnjosti cevi je postavljen grejni provodnik koji se iz cevi vodi u spojni nastavak konektora, a iz konektora se izvodi kroz jedan otvor. Zaptivanje otvora konektora u odnosu na tečnost koja se transportuje je izvedeno pomoću elastičnog konusnog zaptivnog čepa.

[0009] DE 3414 284 A1 prikazuje priključnu glavu sa grejnim provodnikom za cevovode koji ima odvodni vod i povratni vod. Grejni provodnik je izveden iz otvora priključne glave. Za zaptivanje se upotrebljava elastični dvostruki konus, koji se napreže pod dejstvom jedne navrtke, pomoću spoljašnjeg i unutrašnjeg umetka, a time se ostvaruje zaptivanje između otvora i grejnog provodnika.

[0010] Pronalazak ima cilj da se realizuje fluidni vod koji ima jednostavno zaptivanje, nepropusno za fluid, otvora konektora kroz koji se grejna šipka izvodi iz konektora.

[0011] Ovaj cilj je ostvaren fluidnim vodom gore navedene vrste kod koga je otvor zaptiven prstenastom zaptivkom, koja naleže na grejnu šipku i fiksirana je u konektoru pomoću čepa.

[0012] Izvođenje u vidu grejne šipke obezbeđuje grejnom uređaju odgovarajuću mehaničku stabilnost i trajnost. Shodno tome, rizik da se grejni uređaj ošteti pri uvođenju u cev i u konektor je relativno mali. Zahvaljući tome što se grejna šipka izvodi iz cevi u spojnom delu konektora, omogućeno je da se tečnost ne zagreva samo u cevi, već takođe i u delu konektora u kome je postavljena grejna šipka. Izraz "cev" ovde nije ograničen na krute cevi. On takođe može obuhvatati crevo ili drugi deformabilni ili savitljivi vod. Pošto se grejna šipka izvodi iz konektora kroz otvor koji je obrazovan spojnim delom, moguće je da se električni priključci naprave izvan konektora. Zahvaljujući tome, ovi priključci su relativno lako dostupni sa spoljašnje strane i mogu se nadzirati posle proizvodnje i u ugrađenom stanju. Zahvaljujući tome, proizvodnja fluidnog voda je relativno jednostavna.

[0013] Otvor je zaptiven prstenastom zaptivkom, koja naleže na grejnu šipku. Prstenasta zaptivka može biti izvedena, na primer, pomoću O-prstena od elastomernog materijala. Zaptivanje otvora pomoću prstenaste zaptivke sprečava da fluid izađe iz fluidnog voda, tamo gde se grejna šipka takođe izvodi iz konektora.

[0014] Predviđen je čep, koji drži prstenastu zaptivku u konektoru. U unutrašnjosti fluidnog voda vlada obično nešto viši pritisak. Bez dodatnih mera, ovde postoji opasnost da ovaj pritisak istisne prstenastu zaptivku iz otvora, što bi dovelo do nezaptivenosti. Korišćenje čepa je relativno jednostavna mera za držanje prstenaste zaptivke na željenom mestu.

[0015] Prvenstveno, grejna šipka sadrži plastičnu masu, u koju je ugrađen najmanje jedan grejni provodnik. Plastična masa može biti, na primer, ekstrudirana, pri čemu se grejni provodnik pri ekstruziji postavlja direktno u plastičnu masu. Kada plastična masa onda očvrsne, grejni provodnik je prihvaćen u unutrašnjosti grejne šipke i zaštićen je od spoljašnjih uticaja pomoću plastične mase. Naravno da plastična masa mora biti otporna na tečnost koja teče kroz fluidni vod.

[0016] rGejna šipka je prvenstveno izvedena kao savitljiva. Ona takođe može pratiti fluidni vod, koji ima jednu ili više promena pravca. Zahvaljujući savitljivosti grejne šipke, grejna šipka više ne mora da bude izvedena sa istom konfiguracijom kao i fluidni vod. Umesto toga grejna šipka može da bude uvedena sa jednog kraja fluidnog voda i zahvaljujući svojoj savitljivosti u potpunosti može da se sprovede kroz cev.

[0017] Prvenstveno je zaptivka sa spoljašnje strane pričvršćena na konektor. Ovo olakšava rukovanje. Grejna šipka se prvo može uvesti u konektor, a zatim može izaći iz otvora. Kada grejna šipka dalje dovoljno izađe iz otvora, tako da se ovde mogu napraviti priključci ili slično, onda se na grejnu šipku postavlja zaptivka i vodi se na grejnoj šipci do otvora na konektoru. Kada zaptivka nalegne kako na grejnu šipku, tako i na konektor, ostvaruje se otvor koji je zaptiven nepropusno za fluid.

[0018] Čep je postavljen u spojnom delu, kroz koji se grejna šipka vodi iz konektora prema spoljašnjosti. Spojni deo je izveden, na primer, u obliku cilindra i ima odgovarajuću dužinu tako da se ovde može umetnuti čep i držati dovoljnom silom.

[0019] Prema pronalasku čep je uskočno spojen sa konektorom. Zahvaljujući uskočnom spajanju ostvaruje se spoj obezbeđen oblikom, koji drži čep u konektoru i koji, shodno tome, takođe može da izdrži veće pritiske koji deluju na prstenastu zaptivku.

[0020] Čep na svojoj slobodnoj čeonoj strani ima dva žljeba. Ovi žljebovi se, na primer, mogu upotrebiti za vođenje električnog provodnika, koji se vodi do grejne šipke. Zahvaljujući tome, električni provodnik je u svakom slučaju zaštićen protiv mehaničkih oštećenja pomoću čepa neposredno pre spoja sa grejnom šipkom.

[0021] Prema pronalasku žljebovi se pružaju radijalno i završavaju se izvan uskočne geometrije, koja služi za uskočno spajanje čepa sa konektorom, u obodnom zidu čepa. Zahvaljujući tome žljebovi i provodnik koji se opciono nalazi u njima ne ometaju uskočno spajanje čepa sa konektorom. Čep se isto tako može upotrebiti da bi se zaštitio električni provodnik.

[0022] Prvenstveno čep ograničava zaptivnu komoru koja ima pružanje u smeru paralelnom grejnoj šipki, koje odgovara bar debljini prstenaste zaptivke u ovom smeru. Zahvaljujući tome prstenasta zaptivka nije pritisnuta čepom. Čep ima isključivo funkciju držanja. Promena oblika prstenaste zaptivke se može vršiti pomoću pritiska koji vlada u unutrašnjosti fluidnog voda, koji onda pritiska prstenastu zaptivku na čep. Kada se prstenasta zaptivka pritiska paralelno uzdužnom pružanju grejnog provodnika, onda ona naleže čvršće prema unutrašnjosti na grejni provodnik i prema spoljašnjosti na unutrašnji zid spojnog dela.

[0023] Pronalazak će biti opisan u nastavku na osnovu poželjnih primera izvođenja sa pozivom na nacrt. Na njemu prikazuje:

slika 1 prvi primer izvođenja fluidnog voda sa konektorom,

slika 2 presek II-II sa slike 1,

slika 3 čep u aksonometrijskom uvećanom prikazu,

slika 4 drugi primer izvođenja fluidnog voda sa izmenjenim oblikom konektora,

slika 5 presek IV-IV sa slike 4 i

slika 6 presek kroz grejnu šipku.

[0024] Slika 1 prikazuje fluidni vod 1 sa cevi 2 i konektorom 3, koji ima spojni nastavak 4, na koji je navučena cev 2. Cev 2 može još biti pričvršćena na spojnom nastavku 4 pomoću steznih sredstava koja nisu detaljnije prikazana, na primer, pomoću cevne obujmice. Spojni nastavak 4 ima geometriju u obliku "jelke". Dodatno tome, između cevi 2 i spojnog nastavka 4 može biti predviđen zaptivni prsten 5.

[0025] Cev 2 je napravljena od plastične mase. Cev 2 je fleksibilna. Ona takođe može biti izvedena kao crevasti vod.

[0026] Konektor ima prolazni kanal 6 koji se pruža pravolinijski, prolazi kroz spojni nastavak 4 i vodi se do priključne geometrije 7, pomoću koje se konektor 3 može pričvrstiti na spojni deo rezervoara, pumpe ili na drugi konektor. Precizno izvođenje priključne geometrije 7 u predmetnom slučaju ne igra nikakvu ulogu. Međutim, ona je izvedena tako da se može realizovati mehanički stabilan i fluidno nepropusan spoj.

[0027] U prolaznom kanalu 6 je postavljen zaprečni element 8, koji ima vodeću površinu 9 čija namena će biti opisana u nastavku.

[0028] Konektor 3 ima spojni deo 10, koji obrazuje otvor 11.

[0029] U cev 2 je postavljeno grejno sredstvo u obliku grejne šipke 12. Grejna šipka 12 je, kao što se može videti sa slike 6, napravljena od plastične mase 13, u koju su postavljena dva grejna provodnika 14, 15. Grejna šipka 12 je savitljiva. Grejni provodnici 14, 15 su smešteni u unutrašnjosti grejne šipke 12 tako da su mehanički zaštićeni. Između grejne šipke 12 i cevi 2 je izvedena prstenasta komora 16, kroz koju može strujati tečnost. Takođe je i između spojnog nastavka 4 i grejne šipke 12 izvedena prstenasta komora 17. Prstenasta komora 17 ima malo manju površinu poprečnog preseka od prstenaste komore 16 između grejne šipke 12 i cevi 2. Ova manja površina poprečnog preseka je ipak još uvek dovoljno velika da dovoljna količina tečnosti može da struji kroz fluidni vod 1. Manja zapremina koja je povezana sa manjim poprečnim presekom ima prednost što se ovde može zamrznuti samo manja količina tečnosti, tako da se proces otapanja (uz isto dovođenje toplote) može izvršiti brže nego kod velike zapremine koja bi trebala da se otopi. Dalje, manja zapremina tečnosti pri zamrzavanju može dovesti samo do manjeg povećanja zapremine, tako da se pri zamrzavanju tečnosti može održati manje opterećenje konektora 3.

[0030] Kada se grejna šipka uvuče u spojni nastavak 4, onda njen vrh 18 dolazi do vodeće površine 9 i preusmerava se vodećom površinom 9 zaprečnog elementa 8 i to u spojni deo 10 prema otvoru 11. Kada se grejna šipka 12 dalje potiskuje, onda ona izlazi kroz otvor 11 iz spojnog dela 10, kao što je prikazano. Spojni deo 10 se nalazi pod uglom α u odnosu na uzdužnu osu 19 prolaznog kanala 6. Ovaj ugao se prvenstveno nalazi u opsegu od 20° do 80°.

[0031] U otvor 11 je između unutrašnjeg zida spojnog dela 10 i grejnog provodnika 12 postavljena prstenasta zaptivka 20. Prstenasta zaptivka 20 naleže (radijalno prema spoljašnjosti) zaptivno na unutrašnju stranu spojnog dela 10 i (radijalno prema unutrašnjosti) zaptivno na grejni provodnik 12. Prstenasta zaptivka 20 se navlači na grejnu šipku 12, kada se ona pojavi iz otvora 11, i onda uvlači u otvor 11. Pri tome se prstenasta zaptivka 20 blago sabija radijalno prema unutrašnjosti i radijalno prema spoljašnjosti.

[0032] U unutrašnjosti fluidnog voda 1 može nastati povišeni pritisak, na primer, od 6 bara. Kod takvog pritiska postoji opasnost da se prstenasta zaptivka 20 istisne iz otvora 11. Da bi se ovo sprečilo, u spojni deo 10 je umetnut čep 21, koji drži prstenastu zaptivku 20 u konektoru 3. Čep 21 je prikazan uvećano na slici 3. On ima dva dijametralno suprotna uskočna ispusta 22 (samo jedan se može videti) na svojoj radijalnoj bočnoj strani. Ovi uskočni ispusti 22 mogu ući u odgovarajuća uskočna udubljenja na spojnom delu 10 (nisu prikazana), tako da se čep 21 drži u spojnom delu 10 spojem obezbeđenim oblikom. Za ove svrhe, uskočni ispusti 22 imaju zakošene pristupne površine 23.

[0033] Na svojoj aksijalnoj spoljašnjoj strani 24, odnosno strani kroz koju se grejna šipka 18 pruža prema spoljašnjosti, čep 21 ima dva radijalna žljeba 25, 26, kroz koje se, na primer, mogu sprovesti električni priključci za grejnu šipku 12. Ovi žljebovi 25, 26 se završavaju izvan uskočne geometrije, odnosno uskočnih ispusta 22, koji služe za uskočno spajanje čepa 21 sa konektorom 3, u obodnom zidu čepa 21. Kada se stoga izvode priključne žice, onda one ne ometaju pričvršćivanje čepa 21 u spojnom delu 10 konektora 3.

[0034] Čep 21 ne pritiska prstenastu zaptivku 20 nicht. Shodno tome, za prstenastu zaptivku 20 je predviđena zaptivna komora, koja u svakom slučaju ima pružanje u smeru paralelnom uzdužnom pružanju grejne šipke 12, a koje odgovara bar debljini prstenaste zaptivke 20 u ovom smeru. Čep 21 dakle ima isključivo funkciju da drži prstenastu zaptivku 20 na mestu.

[0035] Međutim, prstenasta zaptivka 20 je izvedena tako da se ona može pružati radijalno prema unutrašnjosti i radijalno prema spoljašnjosti kada na nju aksijalno deluje pritisak. Stoga, kada poraste pritisak u unutrašnjosti fluidnog voda 1, onda se prstenasta zaptivka 20 pritiska na čep 21 i zbog izduženja radijalno prema unutrašnjosti i radijalno prema spoljašnjosti naleže velikom silom na unutrašnju stranu spojnog dela 10 i na spoljašnju stranu grejne šipke 12. Zahvaljujući tome se održava zaptivenost fluidnog voda i u oblasti konektora 3, a pre svega u oblasti otvora 11, kroz koji se grejna šipka 12 vodi prema spoljašnjosti.

[0036] Slike 4 i 5 prikazuju jedan modifikovani primer izvođenja, pri čemu slika 5 prikazuje presek V-V sa slike 4, a slika 4 presek IV-IV sa slike 5. Isti i funkcionalno isti elementi kao na slikama 1 do 3 su označeni istim pozivnim oznakama.

[0037] Dok u primeru izvođenja sa slika 1 i 2 prolazni kanal 6 ima izduženi oblik (koji se ovde takođe naziva prolazom od 0°), prolazni kanal 6 na slikama 4 i 5 je savijen, tj. on ima preusmeravanje od 90°.

[0038] Shodno tome, ovde je moguće da se grejna šipka 12 vodi pravolinijski kroz konektor 3, tako da ona ulazi kroz spojni nastavak 4 i može pravolinijski da izađe kroz otvor 11, bez potrebe za njenim preusmeravanjem pomoću bilo kakvih dodatnih mera.

[0039] Ovde je takođe u spojnom delu 10 postavljena prstenasta zaptivka 20, koja je navučena na grejnu šipku 12 i naleže sa izvesnim prednaprezanjem između spojnog dela 10 i grejne šipke 12. Takođe, ova prstenasta zaptivka 20 se pomoću čepa 21 drži u spojnom delu 10. Ovde se može koristiti isti čep 21 kao kod primera izvođenja sa slika 1 i 2.

Claims (5)

Patentni zahtevi

1. Fluidni vod sa cevi (2), konektorom (3) koji ima spojni nastavak (4) i postavljen je na jednom kraju cevi (2), i grejnim uređajem koji je postavljen u unutrašnjosti cevi (2) i izveden je kao grejna šipka (12), koja je izvedena iz cevi (2) u spojni nastavak (4) konektora (3), a iz konektora je izvedena (3) kroz otvor (11) izveden u spojnom delu (10) i otvor (11) je zaptiven prstenastom zaptivkom (20), koja naleže na grejnu šipku (12) i koja je fiksirana pomoću čepa (21) u konektoru (3), naznačen time, što čep (21) na svojoj slobodnoj čeonoj strani (24) ima dva radijalna žljeba (25, 26), koji se završavaju izvan uskočne geometrije (22), koja služi za uskočno spajanje čepa (21) sa konektorom (3), u obodnom zidu čepa (21) i pri čemu uskočna geometrija (22) ima dva dijametralno suprotna uskočna ispusta (22), koji ulaze u odgovarajuća uskočna udubljenja na spojnom delu (10), tako da se čep (21) drži u spojnom delu (10) spojem obezbeđenim oblikom.

2. Fluidni vod prema zahtevu 1, naznačen time, što grejna šipka (12) sadrži plastičnu masu (13), u koju je ugrađen najmanje jedan grejni provodnik (14, 15).

3. Fluidni vod prema zahtevu 1 ili 2, naznačen time, što je grejna šipka (12) izvedena tako da bude savitljiva.

4. Fluidni vod prema zahtevu 1, naznačen time, što je prstenasta zaptivka (20) sa spoljašnje strane pričvršćena na konektor (3).

5. Fluidni vod prema jednom od prethodnih zahteva, naznačen time, što čep (21) ograničava zaptivnu komoru, koja ima pružanje u smeru paralelnom grejnoj šipki (12), koje odgovara bar debljini prstenaste zaptivke (20) u ovom smeru.