ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫЙ ПАТРУБОК

Полезная модель преимущественно относится к устройствам и приспособлениям двигателей внутреннего сгорания (ДВС), связанным с подачей топлива, в частности к конструктивным особенностям топливных баков (ТБ) автотранспортных средств (АТС) и конкретно имеет прямое отношение к конструктивным особенностям наливных труб ТБ.
Известно заправочное устройство ТБ АТС, содержащее наливную трубу с соединительным шлангом и воздушную (вентиляционную) трубку, отводящий конец которой введен во внутрь наливной трубы в зоне заливной горловины, см. Руководство по ремонту, эксплуатации и техническому обслуживанию автомобиля «Волга» ГА3-3110. Под редакцией главного конструктора ОАО «ГАЗ» Кудрявцева Ю.В. Издательство «Колесо», Москва, 1999 г., стр.33, рис.42.
Недостатком указанного заправочного устройства является высокая себестоимость конструкции из-за необходимости применения дорогостоящего шланга, соединяющего воздушную (вентиляционную) трубку наливной трубы и воздушный присоединительный патрубок топливного бака.
В основном названный недостаток устранен в устройстве, на которое выдан патент на полезную модель РФ №63293, МПК B60K 15/00, опубликованный 27.05.2007.
В названном патенте рассмотрено заправочное устройство топливного бака транспортного средства, содержащее наливную трубу с соединительным шлангом и воздушную трубку из цельной заготовки, отводной конец которой введен вовнутрь наливной трубы в зоне горловины. Отличительной особенностью является то, что противоположный от отводного конца конец воздушной трубки введен вовнутрь наливной трубы перед соединительным шлангом и выведен через внутреннюю полость соединительного шланга и соединительного патрубка ТБ в его верхнюю внутреннюю полость.
Такой технический прием позволил снизить себестоимость рассмотренной выше конструкции. Тем не менее, размещение части воздушной трубки внутри ТБ обуславливает существенное увеличение ее общей длины, а следовательно и повышенный расход дорогостоящего материала.
Известно конструктивное исполнение составной вентиляционной трубки металлического топливного бака модельного ряда автомобилей LADA KALINA, см. Каталог деталей и сборочных единиц. Автомобили LADA KALINA и их модификации, ОАО «АВТОВАЗ», Тольятти, 2006. Здесь металлическая вентиляционная трубка одним своим концом подключена к внутренней полости заливной горловины ТБ (в зоне размещения в наливной трубе противоотливной мембраны), а другим концом, через присоединительный патрубок, подключена к внутренней полости ТБ, посредством закрепления в штуцере, смонтированном на верхней стенке корпуса ТБ. Присоединительный патрубок выполнен в виде цельного отрезка резинового шланга, который своими присоединительными участками, посредством червячных хомутов, крепится к вентиляционной трубке и штуцеру на верхней стенке ТБ.
Такое соединение присоединительного патрубка является не достаточно надежным, поскольку крепление хомутами не исключает возможности утечки паров бензина.
Известно конструктивное исполнение составной вентиляционной трубки пластикового топливного бака модельного ряда автомобилей LADA KALINA (ВАЗ 1117, 1118, 1119), см. В.Покрышкин. Автомобили ВАЗ 1117, 1118, 1119 LADA KALINA. Практическое руководство по ремонту и каталог деталей. Ремонт в дороге. Ремонт в гараже. Батайск, «Сверчок Ъ», 2010 - прототип. Здесь металлическая вентиляционная трубка одним своим концом подключена к внутренней полости заливной горловины ТБ (в зоне размещения в наливной трубе противоотливной мембраны), а другим концом, через присоединительный патрубок, подключена к внутренней полости ТБ, посредством закрепления в штуцере, смонтированном на верхней стенке корпуса ТБ. Присоединительный патрубок выполнен в виде цельного отрезка трубы из полимерного материала, со сформированными на концах присоединительными участками. На выходном участке присоединительного патрубка смонтировано быстроразъемное устройство для соединения трубопроводов, например такое, как это представлено в патенте на полезную модель России №106712, МПК F16L 37/00, опубликованном 20.07.2011 г. Своим входным участком присоединительный патрубок крепится в штуцере, которым снабжена верхняя стенка ТБ.
Проблематичным в конструкции прототипа является процесс формирования входного и выходного участков присоединительного патрубка. Так, в процессе сборки модуля ТБ (обвязки его функциональными элементами) АТС имелись случаи смятия и деформации входного участка при напрессовке его на штуцер крепления на стенке ТБ. Это совершенно недопустимо, поскольку не исключается возможность утечки углеводородов (паров бензина). Аналогичная ситуация наблюдалась и при установке на его выходной участок быстроразъемного устройства для соединения трубопроводов упомянутого выше типа.
Задачей полезной модели является обеспечение качественного, надежного и полностью герметичного соединения полостей ТБ и его наливной трубы. Одновременно с этим, преследуется цель существенно упростить технологию изготовления промежуточного патрубка и его монтаж в составе модуля ТБ.
Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в упрощении конструкции промежуточного патрубка, упрощении технологии его изготовления при одновременном снижении трудозатрат и номенклатуры оборудования и оснастки.
1
1
1
1
1
1
1
1
Совокупность признаков заявляемой полезной модели присоединительного патрубка, находящаяся в причинно-следственной взаимосвязи с достигаемым техническим результатом представлена в независимом пункте формулы полезной модели. Сущность полезной модели заключается в том, что в известном из прототипа присоединительном патрубке, преимущественно вентиляционной трубки ТБ АТС, выполненной в виде цельного отрезка трубы из полимерного материала, со сформированными на концах присоединительными участками, последние выполнены в виде входного и выходного раструбов, цилиндрические заходные части которых сопряжены с патрубком посредством конических заужений, при этом отношение внутреннего диаметра отрезка трубы «d» к его наружному диаметру «d» составляет d/d=0,75±0,02, отношение внутреннего диаметра цилиндрической заходной части входного раструба «D» к его наружному диаметру «D» составляет D/D=0,85±0,02, угол конуса «α» конического заужения находится в диапазоне α=(10°±30') и отношение осевой длины конического заужения «L» к величине внутреннего диаметра отрезка трубы «d» составляет L/d=1,0+0,02, а отношение внутреннего диаметра цилиндрической заходной части выходного раструба «B» к его наружному диаметру «B» составляет B/B=0,87±0,02, угол конуса «β» конического заужения находится в диапазоне β=(5°±30') и отношение осевой длины конического заужения «L» к величине внутреннего диаметра отрезка трубы «d» составляет L/d=2,9±0,02.
Рассмотренные выше конструктивные изменения в заявляемом техническом решении, в сравнении с прототипом полезной модели, достигнуты методом интуитивно-логического анализа проблемы, обозначенной представленным выше уровнем техники и сопоставительной аналитической работы по формированию новых конструктивных признаков с улучшенными конструктивно-технологическими приемами эмпирическим путем, с применением методов компьютерного моделирования, а также в процессе практических исследований опытных образцов устройства и штатных образцов объекта, представленного в прототипе. В частности, исследования показали, что при изготовлении присоединительного патрубка из цельного отрезка трубы из полиамида марки 11, с внутренним диаметром 9…11 мм и толщиной стенки трубы 1,2…1,8 мм, при заданных технологических условиях термического формообразования, становится возможным качественное изготовление раструбов присоединительных участков, за одну технологическую операцию запрессовки соответствующего пуансона, без нарушения механических свойств материала заготовки. Вне диапазонов заявляемых геометрических параметров наблюдалось либо растрескивание раструбов, либо нарушение их заданной геометрии. Таким образом, с одной стороны требуется минимум оборудования для изготовления, а с другой стороны - существенно увеличивается номенклатура готовых аналогичных изделий, под разные типоразмеры присоединительных элементов (быстроразъемных соединителей, штуцеров, фитингов и др.), которых даже в одной только обвязке модуля ТБ АТС имеется значительное количество (патрубки подключения сепараторов, адсорберов, систем улавливания паров бензина).
В частных случаях конструктивного исполнения, представленных зависимыми пунктами формулы 2 и 3, присоединительный патрубок выполнен из полиамида, в частности марки 11, а на его выходном раструбе установлено быстроразъемное устройство для соединения трубопроводов, в данном случае самого промежуточного патрубка с вентиляционной трубкой ТБ.
Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники по научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".
Предложенное техническое решение может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо, воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость". При этом промышленный выпуск полезной модели возможен на стандартном оборудовании с применением известных, хорошо отработанных технологий.
Другие особенности и преимущества заявляемой полезной модели станут понятны из следующего детального описания, приведенного исключительно в форме не ограничивающего примера и со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие предпочтительный вариант реализации, на котором показана схема предлагаемого присоединительного патрубка и его отдельных составляющих элементов.
На фиг.1 изображен заявляемый присоединительный патрубок и возможный частный случай установки в его выходном раструбе быстроразъемного устройства для соединения трубопроводов.
На фиг.2 показан выходной раструб присоединительного патрубка.
На фиг.3 показан входной раструб присоединительного патрубка.
Позициями на чертежах показано:
1 - цельный отрезок трубы,
2 - входной присоединительный участок,
3 - выходной присоединительный участок,
4 - входной раструб,
5 - выходной раструб,
6 - цилиндрическая заходная часть входного раструба,
7 - цилиндрическая заходная часть выходного раструба,
8 - коническое заужение входного присоединительного участка,
9 - коническое заужение выходного присоединительного участка,
10 - быстроразъемное устройство для соединения трубопроводов.
1
1
1
1
1
1
1
1
Присоединительный патрубок, фиг.1, преимущественно вентиляционной трубки ТБ АТС (не показаны) выполнен в виде цельного отрезка трубы 1 из полимерного материала, со сформированными на концах присоединительными участками 2 и 3. Присоединительные участки 2 и 3 выполнены в виде, соответственно, входного 4 и выходного 5 раструбов, цилиндрические заходные части, соответственно 6 и 7 которых сопряжены с патрубком (трубой 1) посредством конических заужений, соответственно 8 и 9. Отношение внутреннего диаметра отрезка трубы 1 «d» к его наружному диаметру «d» составляет d/d=0,75±0,02. Отношение внутреннего диаметра цилиндрической заходной части входного раструба «D» к его наружному диаметру «D» составляет D/D=0,85±0,02, угол конуса «α» конического заужения находится в диапазоне α=(10°±30') и отношение осевой длины конического заужения «L» к величине внутреннего диаметра отрезка трубы «d» составляет L/d=1,0+0,02, а отношение внутреннего диаметра цилиндрической заходной части выходного раструба «B» к его наружному диаметру «B» составляет B/B=0,87±0,02, угол конуса «β» конического заужения находится в диапазоне β=(5°±30') и отношение осевой длины конического заужения «L» к величине внутреннего диаметра отрезка трубы «d» составляет L/d=2,9±0,02.
В качестве материала цельного отрезка трубы использован полиамид, преимущественно марки 11. В выходном раструбе 5 предполагается устанавливать быстроразъемное устройство для соединения трубопроводов 10.
Работает устройство обычным образом. При заправке топливо через горловину и наливную трубу поступает в ТБ. Вытесняемый при этом топливом воздух из верхней внутренней полости ТБ через воздушную трубку выходит в атмосферу.
Разумеется, полезная модель не ограничивается описанным выше конкретным конструктивным примером ее осуществления, показанным на прилагаемых фигурах. Остаются возможными несущественные изменения различных элементов или материалов, из которых эти элементы выполнены, либо замена их технически эквивалентными, не выходящие за пределы объема притязаний, обозначенного независимым пунктом формулы полезной модели.