ES2236613T3 - Dispositivo de fijacion de un medio de ruptura de impedancia acustica en un vastago. - Google Patents

Abstract

Dispositivo de fijación de un medio de ruptura de impedancia acústica sobre un vástago (3) de un dispositivo de inyección de combustible, estando la ruptura de impedancia asegurada por el montaje del vástago (3) en una masa (20) que comprende medios (10) de retroceso elástico, estando el vástago (3) formado en un sólido elástico, y sobre el que se puede propagar una onda de deformación del tipo ultrasonoro, caracterizado porque el vástago (3) comprende medios intermediarios (6, 7) de montaje con la masa (20), asegurando los medios intermediarios (6, 7) una primera unión unilateral fija entre la masa (20) y el vástago (3), el dispositivo comprende igualmente un tope ajustable (17) que coopera con la masa (20) y el vástago (3) de manera que forman una segunda unión unilateral ajustable entre el vástago (3) y la masa (20), en el sentido opuesto a la primera unión unilateral fija, siendo efectuado el ajuste del tope (17) hasta la obtención de un contacto entre el tope (17) y la extremidad (8) del vástago (3) de manera que forman una unión bilateral sin juego entre el vástago (3) y la masa (20).

Description

Dispositivo de fijación de un medio de ruptura de impedancia acústica en un vástago.

La presente invención se refiere a un dispositivo de ruptura de impedancia acústica en una zona dotada de un vástago de un dispositivo de inyección de combustible.

La presente invención concierne más particularmente al medio de ensamble entre un vástago y una masa de manera que realicen una ruptura de impedancia, estando el citado vástago destinado a cooperar según una de sus extremidades con un asiento y la otra de sus extremidades con la masa citada anteriormente. Más particularmente, el objeto de la presente invención permite realizar a la vez una unión elástica bilateral entre el vástago y la masa citada anteriormente, una recuperación de juego del citado vástago sobre su asiento mediante medios de retroceso elásticos y un filtro mecánico de paso bajo.

Tal dispositivo puede, por ejemplo, ser utilizado en un dispositivo de inyección tal como el descrito en las patentes FR 2801346 y FR 2792369, depositadas por la Solicitante.

A partir de estas patentes, se conoce un dispositivo de inyección caracterizado principalmente porque un vástago o aguja se deforma de manera elástica por la acción de ondas ultrasonoras de manera que definen en una de sus extremidades una abertura anular de eyección con relación a un asiento de válvula, cooperando el citado vástago o aguja en su otra extremidad con una masa, cooperando la citada masa con medios de retroceso elástico alojados en una cavidad formada en la parte trasera de la caja de inyector.

En el caso particular de la patente FR 2801346 depositada por la Solicitante, la ruptura de impedancia en la extremidad del vástago está asegurada por la adición en el extremo del citado vástago de una masa, constituida por un solo elemento, en el interior del cual existe un taladro de diámetro sensiblemente idéntico al de la aguja, estando el citado taladro destinado a ser al menos parcialmente atravesado por la extremidad de la aguja citada anteriormente.

La unión entre la masa y la aguja puede asegurarse entonces de diversas maneras, pero se permanece enfrentado en todos los casos al delicado problema de asegurar una unión elástica bidireccional entre el citado vástago y la masa cualesquiera que sean las condiciones de funcionamiento, permitiendo, cuando el inyector está en reposo, un mantenimiento de la aguja sobre el asiento. Por otra parte, la unión entre la masa y la aguja debe ser conformada de manera que no perjudique por una parte al ensamble del dispositivo de inyección y por otra parte, que asegure una excelente ruptura de impedancia acústica, garante de una mejor reflexión de onda en el vástago.

La presente invención tiene por objeto perfeccionar el dispositivo de unión entre el vástago y la aguja del dispositivo de inyección y los medios de ruptura de impedancia acústica proponiendo una nueva arquitectura de la unión entre la aguja y una masa compuesta o no. Esta unión se caracteriza porque presenta una robustez elevada, una gran facilidad de puesta en práctica, y permite también varios ensambles sucesivos del sistema con una excelente reproducibilidad, y sin que esto perjudique la calidad y la reproducibilidad de la unión.

Estas mejoras se han hecho posibles gracias al abandono de una unión única del tipo tuerca contra tuerca entre la masa y la aguja en beneficio de dos uniones distintas de tipo respaldo que forman así una unión elástica bidireccional entre la citada masa y el vástago, ofreciendo una robustez mayor, así como una mejor reproducibilidad de montaje con relación a una unión de tipo tuerca contra tuerca.

Este objeto es conseguido por el dispositivo de fijación de un medio de ruptura de impedancia acústica sobre un vástago de un dispositivo de inyección de combustible, estando la ruptura de impedancia asegurada por el montaje del vástago en una masa que comprende medios de retroceso elástico, estando el vástago formado en un sólido elástico, y sobre el cual puede prolongarse una onda de deformación del tipo ultrasonoro, caracterizado porque el vástago comprende medios intermediarios de montaje con la masa, asegurando los medios intermediarios de montaje una primera unión unilateral fija entre la masa y el vástago, el dispositivo comprende igualmente un tope ajustable que coopera con la masa y el vástago de manera que se forme una segunda unión unilateral ajustable entre el vástago y la masa, en el sentido opuesto a la primera unión unilateral fija, efectuándose el ajuste del tope hasta la obtención de un contacto entre el tope y la extremidad del vástago de manera que se forme una unión bilateral sin juego entre el vástago y la masa.

Así, de acuerdo con la presente invención, la deformación elástica de los medios elásticos de retroceso hace posible el ensamble del sistema constituido por la masa, la aguja y la caja del dispositivo de inyección.

Según otra característica de la presente invención, el vástago comprende en su extremidad una serie de cavidades cilíndricas que forman acanaladuras, estando las acanaladuras destinadas a cooperar con una pieza intermediaria, formando así el tope unidireccional.

De acuerdo con otra característica de la presente invención, la citada pieza intermediaria posee al menos dos partes distintas con el fin de permitir la colocación de la unión con la extremidad acanalada de la aguja.

Según otra característica de la presente invención, la pieza intermediaria posee una forma interior complementaria a las acanaladuras formadas sobre la extremidad de la aguja.

Según otra característica de la presente invención, la pieza intermediario posee una forma exterior de revolución, al menos parcialmente cónica, de manera que coopera con la masa mediante una unión cono sobre cono.

Se comprenderán mejor los objetos, aspectos y ventajas de la presente invención a partir de la descripción dada a continuación de tres modos de realización de la invención, presentados a título de ejemplos no limitativos, en referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:

- la figura 1 representa una vista de conjunto, en corte axial, de un primer modo de realización de la presente invención,

- la figura 2 representa una vista de conjunto, en corte axial, de un segundo modo de realización de la presente invención,

- la figura 3 representa una vista de conjunto, en corte axial, de un segundo modo de realización de la presente invención.

De acuerdo con los dibujos anejos, sólo se han representado los elementos necesarios para la comprensión de la invención. Los elementos comunes a los dos modos de realización se han representado con referencias idénticas.

El primer modo de realización de la invención, representado en la figura 1, comprende esencialmente cuatro órganos distintos.

El primer órgano está constituido por una aguja que comprende un vástago cilíndrico 3, formado en un sólido elástico, alojado móvil axialmente en el interior de una caja de inyector 5. Medios obturadores están formados por una primera extremidad 26 del vástago 3 y el asiento 25, cooperando la extremidad 26 con el asiento 25 solidario de la caja de inyector 5.

La segunda extremidad 8 del vástago 3 comprende por ejemplo acanaladuras en una longitud determinada con el fin de cooperar, como se verá más adelante, con medios intermediarios de montaje 6 y 7.

El segundo órgano está constituido por una masa monobloque 20 cilíndrica, móvil de forma axial, alojada en una cavidad 21 formada en la caja de inyector 5, apta para recibir combustible a presión. Esta masa 20 es atravesada en su centro por un primer taladro o ánima 12 que permite el paso del vástago 3. El ánima 12 se prolonga en la parte superior de la masa 20 por una segunda ánima 13 de diámetro superior. Las ánimas 12 y 13 están separadas por un escalón cónico 9, destinado a cooperar con los medios intermediarios de montaje 6 y 7 que se describirán más adelante. La extremidad de la segunda ánima se termina en una parte parcialmente roscada 16, de diámetro superior a las ánimas 12 y 13 de manera que puedan atornillar en el interior del roscado 16 un tope ajustable 17 destinado a cooperar con la segunda extremidad 8 del vástago 3.

La masa 20 está bloqueada en rotación y guiada en traslación por mediación de dos barrotes cilíndricos 2 y 4. La primera extremidad 14, 15 de cada barrote 2, 4 están alojadas en cavidades cilíndricas dispuestas en la masa 20 mientras que las segundas extremidades 22, 23 de los barrotes 2, 4 están alojadas en la caja de inyector 5. Los barrotes 2, 4 atraviesan de parte a parte una arandela elástica 10 que une la masa 20 al cuerpo de inyector 5, en el fondo de la cavidad 21. La arandela elástica forma medios de retroceso elástico.

El tercer órgano, constituido por medios intermediarios 6 y 7 de montaje, que comprende por ejemplo dos partes distintas, está destinado a cooperar por una parte con la segunda extremidad 8 del vástago 3 y por otra parte con las superficies formadas por la segunda ánima 13 y el escalón 9 de la masa 20. Una vez ensamblados alrededor de la extremidad 8 del vástago 3, los medios intermediarios 6 y 7 forman un cilindro, cuya ánima interna presenta acanaladuras circulares que cooperan con la extremidad 8 del vástago 3 que comprende igualmente acanaladuras complementarias.

La superficie exterior 11 del cilindro formado por las dos partes 6 y 7 ensambladas de los medios intermediarios de montaje, presenta una extremidad parcialmente cónica enfrente del escalón 9 con el fin de permitir el centrado y el bloqueo en traslación de la aguja 3 cuando se aplica un esfuerzo de pretensión necesario para la estanqueidad del asiento de válvula 25 a la masa 20 según la dirección 1 por medio del material elástico 10.

El montaje del conjunto se realiza de la forma siguiente. Manteniéndose el vástago 3 en apoyo sobre su asiento, se comprime el material elástico 10 apoyando sobre la masa 20 de manera que separe suficientemente la extremidad 8 del vástago 3 para ensamblar las partes 6 y 7 alrededor de las acanaladuras. Se afloja a continuación el esfuerzo sobre la masa 20 y las partes 6 y 7 cooperan con la masa 20 y se centran a lo largo de la superficie cónica 9, asegurando así el mantenimiento de la aguja 3. Modificando la alineación de las acanaladuras conformadas por una parte en la aguja y por otra parte en el interior de las partes 7 y 6, se puede igualmente modificar el aplastamiento del material elástico 10 de manera que modifique el valor de la pretensión inicial aplicada a la aguja por el material elástico 10.

El tope regulable 17 es a continuación atornillado en el interior del roscado 16, de manera que coopere con la extremidad 8 del vástago 3. Los medios de antirotación 2 y 4 permiten evitar el deslizamiento de la masa 20 durante la operación de atornillado del citado tope ajustable 17.

Cuando el tope ajustable 17 es atornillado en contacto con la extremidad 8 de la aguja, el conjunto formado por los medios intermediarios de montaje 6, 7 y el tope ajustable 17 forman una unión bilateral entre el vástago 3 y la masa 20. Este montaje garantiza que las acanaladuras del vástago 3 y de los medios intermediarios de montaje 6 y 7 permanecen siempre en contacto y esto incluso bajo la solicitación de la onda de deformación emitida por el vástago 3, garantizando por consiguiente una continuidad elástica, bidireccional, entre el vástago 3 y la masa 20.

Con este tipo de montaje, se obtiene además una ventaja esencial en que las deformaciones de la extremidad 8 del vástago 3 durante el montaje son muy limitadas en comparación por ejemplo con un ensamble del tipo tuerca de la técnica anterior. Así, el riesgo de deformar definitivamente o dañar el vástago 3 durante el ensamble es muy limitado. Este parámetro confiere por consiguiente a la unión vástago masa, objeto de la presente invención, una excelente reproducibilidad en el curso de los montajes y desmontajes sucesivos.

En referencia a la figura 2, se ha representado un segundo modo de realización de la presente invención.

Se describirán solamente los elementos que se distingan del primer modo de realización.

En este segundo modo de realización, los medios de bloqueo en rotación son asegurados por un barrote cilíndrico desmontable no representado y cuya extremidad está alojada en una cavidad cilíndrica 222 dispuesta en el interior de la caja de inyector 5. Durante el ensamble del tope ajustable 17, el barrote cilíndrico es posicionado en el interior de la citada cavidad cilíndrica 222 y coopera con la masa 20 por mediación de un taladro pasante 214 practicado sucesivamente en la citada masa 20 y en los medios de retroceso elástico 10, bloqueando así la masa 20 en rotación con relación a la caja 5.

De acuerdo con este modo de realización, el bloqueo en rotación de la masa 20 se realiza de forma temporal, durante el montaje, permitiendo así al conjunto masa 20 y vástago 3, en funcionamiento normal, ser libre en rotación con relación a la caja de inyector 5. Esta libertad de rotación puede revelarse ventajosa para repartir uniformemente el desgaste de los medios obturadores formados como se ha visto precedentemente por la extremidad 26 del vástago 3 y del asiento 25.

Con este tipo de montaje, se obtiene igualmente una reducción del número de piezas total del sistema, garante de una mayor simplicidad de realización y de montaje y una mayor flexibilidad en la elección de la forma y de la estructura de los medios de retroceso elásticos 10, hechas posible por la disminución del volumen de los medios de antirotación.

En la figura 3, se ha representado un tercer modo de realización de la presente invención.

Según este modo particular de realización, la masa compuesta se compone de dos partes distintas 320 y 321. La parte superior 320 de la masa coopera de la misma manera que precedentemente con los medios intermediarios de montaje 6 y 7 por mediación de una superficie de contacto al menos parcialmente cónica 9 dispuesta en la extremidad de la masa 20. El tope ajustable 317 está constituido por una pieza cilíndrica destinada a cooperar con la extremidad 8 del vástago 3. El tope 317 se mantiene en apoyo sobre la extremidad 8 del vástago 3 por mediación de dos medios de presión 322 y 323 que pueden ser por ejemplo un conjunto espárrago y tuerca, y que aseguran la unión entre el tope 317 y la parte inferior 321 de la masa.

Los medios de presión 322 y 323 pueden ser diametralmente opuestos y atraviesan de parte a parte la parte superior 320 de la masa gracias a dos taladros 324 y 325 conformados en el interior de la masa 320. Los medios de presión 322 y 323 cooperan con la parte inferior 321 de la masa 20 por medio de dos roscas 326 y 327 dispuestas en la parte 321 inferior de la masa 20 en la prolongación de los taladros 324
y 325.

Con este tipo de estructura, se obtiene una ventaja en que no es necesario realizar operaciones precisas de mecanización sobre la masa 320. Es por consiguiente posible elegir para esta masa 20 una materia del tipo tungsteno, por ejemplo, que es un material difícilmente mecanizable, pero que presenta sin embargo la ventaja de mejorar sensiblemente los efectos de la ruptura de impedancia con relación a un material del tipo del acero debido al hecho de su muy superior densidad.

Otra ventaja de este modo de realización reside en la supresión de los medios de antirotación de las dos partes 321 y 320 con relación a la caja 5. Esta supresión se ha hecho posible por la adopción de medios de presión 322 y 323 cuya situación simétrica con relación al eje del vástago 3 permite un ensamblaje del tope ajustable 317 sin que sea necesario bloquear en rotación mediante medios adicionales las dos partes 320 y 321 de la masa 20.

Según un cuarto modo de realización no representado, medios de presión 322 y 323 entre la parte inferior 321 de la masa y el órgano 317 que constituye el tope ajustable pueden ser realizados por medio de dos tornillos.

Según un quinto modo de realización no representado, la masa 320 puede ser monobloque, de un material del tipo del acero, por ejemplo, y las roscas 327 y 326 pueden estar entonces dispuestas de manera que desemboquen o no, directamente en la masa monobloque 320.

Se ha de entender, que la invención no está limitada a los modos de realización descritos e ilustrados, que no han sido dados más que a título de ejemplo, sino por las reivindicaciones que se adjuntan.

Claims (8)

1. Dispositivo de fijación de un medio de ruptura de impedancia acústica sobre un vástago (3) de un dispositivo de inyección de combustible, estando la ruptura de impedancia asegurada por el montaje del vástago (3) en una masa (20) que comprende medios (10) de retroceso elástico, estando el vástago (3) formado en un sólido elástico, y sobre el que se puede propagar una onda de deformación del tipo ultrasonoro, caracterizado porque el vástago (3) comprende medios intermediarios (6, 7) de montaje con la masa (20), asegurando los medios intermediarios (6, 7) una primera unión unilateral fija entre la masa (20) y el vástago (3), el dispositivo comprende igualmente un tope ajustable (17) que coopera con la masa (20) y el vástago (3) de manera que forman una segunda unión unilateral ajustable entre el vástago (3) y la masa (20), en el sentido opuesto a la primera unión unilateral fija, siendo efectuado el ajuste del tope (17) hasta la obtención de un contacto entre el tope (17) y la extremidad (8) del vástago (3) de manera que forman una unión bilateral sin juego entre el vástago (3) y la masa (20).

2. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los medios intermediarios de montaje están compuestos de al menos dos partes simétricas (6, 7) formando sus dos partes un bloque compacto destinado a cooperar con el vástago (3) por medio de una o varias cavidades cilíndricas conformadas respectivamente sobre la extremidad (8) del vástago (3) y las partes simétricas (6, 7).

3. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la forma exterior de los medios intermediarios (6, 7) de montaje presenta una geometría exterior de revolución, al menos parcialmente cónica, de manera que coopera con la masa (20) por medio de una unión cono sobre cono.

4. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la masa (20) es monobloque y conformada de un material denso del tipo de acero.

5. Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la masa (20) es compuesta y presenta dos partes distintas (320) y (321) conformadas respectivamente de un material denso del tipo del tungsteno y del acero.

6. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el tope ajustable (17) está realizado por medio de un tornillo que coopera con la masa (20) por medio de una rosca (16), estando el eje de la rosca (16) en coincidencia con el del vástago (3).

7. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque el tope ajustable (17) comprende una pieza (317) atravesada por dos o varios tornillos dispuestos simétricamente con relación al eje del vástago (3), cooperando cada uno de los tornillos con una rosca realizada en la masa (20), asegurando los tornillos el mantenimiento en apoyo del tope ajustable (317) sobre la extremidad del vástago (3).

8. Dispositivo según la reivindicación 5, caracterizado porque el tope ajustable (17) comprende una pieza (317) atravesada por al menos dos tornillos (322 y 323) dispuestos simétricamente con relación al eje del vástago (3), atravesando los tornillos la parte superior de la masa (320) en el interior de la cual están conformados unos taladros pasantes (325), cooperando los tornillos (322) y (323) con unas roscas (327) realizadas en la parte inferior de la masa (321), asegurando así el mantenimiento en apoyo del tope ajustable (317) sobre la extremidad del vástago (3).