ES2247296T3 - Obturacion para cajas de cigueñal. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para producir una obturación para una caja con un eje saliente, con un cuerpo soporte (2) de material sintético que puede colarse por inyección, con un elemento obturador (3) de un compuesto de material sintético de politetrafluoroetileno para obturar el eje y un cuerpo obturador (4) elastomérico conformado para obturar la caja, caracterizado porque el elemento obturador (3) se trata previamente químicamente o físico- químicamente y se introduce en un molde de colado por inyección atemperado, que sirve para conformar el cuerpo soporte (2), porque a continuación se introduce en el molde de colado por inyección un material sintético duro- plástico, con lo que el elemento obturador (3) se une al material sintético y porque, por último, se inyecta el cuerpo obturador (4) en el material sintético todavía no completamente regado.

Description

Obturación para cajas de cigüeñal.

La invención se refiere a una obturación para una caja con un eje saliente, con un cuerpo soporte de material sintético que puede colarse por inyección, con un elemento obturador de un compuesto de material sintético de politetrafluoroetileno para obturar el eje y un cuerpo obturador elastomérico conformado para obturar la caja así como un procedimiento para producir la obturación. Se conoce una obturación de este tipo del documento EP-A-0133851.

La obturación del cigüeñal en motores de vehículos de motor se realiza mediante una combinación de obturaciones dinámicas y estáticas. La obturación del eje se produce con ello mediante un anillo de estanqueidad y la obturación para la caja cilíndrica del cigüeñal y el cárter se crea a través de obturaciones estáticas. Estos medios obturadores dinámicos y estáticos se han integrado con creciente integración de piezas constructivas en un único cuerpo soporte. Esta clase de cuerpos soporte se componen con ello, según el caso aplicativo, de diferentes materiales.

El documento EP 0139503 A2 hace patente por ejemplo un cuerpo soporte de un material sintético. La obturación con el eje y la caja se produce a través de elementos obturadores elastoméricos. Alternativamente el cuerpo soporte puede estar fabricado con chapa, hierro de fundición alumínico u otros metales ligeros. El cuerpo obturador elastomérico está conformado directamente en una brida del cuerpo soporte.

Ha quedado ahora demostrado que, conforme aumenta la carga con el motor en marcha, como por ejemplo calidades de aceite que se modifican y temperaturas en ascenso, las obturaciones elastoméricas llegan cada vez con más frecuencia a sus límites operativos. Por este motivo los elementos obturadores para el eje se han formado ya con un compuesto de politetrafluoroetiles (PTFE).

El documento EP 0615085 B1 hace patente un concepto de obturación de este tipo. Sobre una pieza de fundición a presión de metal ligero se ha conformado un elemento obturador PTFE. Sin embargo, debido a que el elemento obturador no puede unirse sin más al cuerpo soporte metálico, es necesario unir el elemento obturador al cuerpo soporte a través de un cuerpo elastomérico. Esta clase de unión presenta el inconveniente de que es necesario utilizar diferentes materiales, solamente para unir el elemento obturador al cuerpo soporte. A causa de esto son necesarios varios pasos de trabajo que hacen aumentar los costes de fabricación.

Para hacer frente a este problema se ha formado el elemento obturador para obturar el eje con un compuesto de PTFE, que contiene el material del cuerpo soporte como componente del compuesto. El documento 4442081 C2 hace patente una obturación de este tipo. La publicación SAE Paper 970546 hace patente un cuerpo soporte que está formado según el documento DE 4442081 C2. El cuerpo soporte se compone de un material sintético termoplástico. Los materiales sintéticos termoplásticos presentan la ventaja de que después del proceso de colado por inyección no se necesita ningún post-tratamiento más en el producto. Los costes de herramienta y los costes de renovación de herramienta son, en comparación con las herramientas de fundición a presión, igualmente reducidos. De este modo, para la fabricación de un cuerpo soporte tampoco es necesario ningún paso intermedio. El inconveniente de los cuerpos soporte de materiales sintéticos termoplásticos estriba, sin embargo, en que durante la posterior unión del cuerpo soporte a la caja de cigüeñal se necesitan los llamados insertos. Aquí se trata de manguitos metálicos, que se embuten en los cuerpos termoplásticos. Los manguitos metálicos sirven para alojar los tornillos de fijación y forman una limitación de unión a presión al apretar los tornillos. Sin los insertos no pueden unirse los cuerpos soporte termoplásticos, con seguridad de funcionamiento, a la caja de cigüeñal.

La invención se ha impuesto la tarea de mejorar una obturación genérica, con la finalidad de que pueda prescindirse de los insertos hasta ahora habituales. Asimismo se pretende poner a disposición un procedimiento con el que se reduzcan los costes de fabricación.

Esta tarea es resuelta conforme a la invención mediante las particularidades de la reivindicación principal y mediante el procedimiento indicado en la reivindicación subordinada.

En las reivindicaciones subordinadas se han documentado configuraciones ventajosas de la invención.

Mediante la invención se supera el prejuicio mantenido hasta ahora de que para obturaciones genéricas sólo pueden usarse materiales sintéticos termoplásticos. Ha quedado demostrado que el cuerpo soporte conforme a la invención es tan estable con relación a su estabilidad a la presión, que la unión con la caja del cigüeñal puede llevarse a cabo sin insertos. Aunque el cuerpo soporte debe tratarse todavía posteriormente tras el proceso de colada, los costes de fabricación son menores que en los cuerpos soporte termoplásticos con insertos embutidos.

La invención se ha representado con base en dibujos esquemáticos en un ejemplo de ejecución y se explica a continuación con más detalles.

Aquí muestran:

la figura 1 una vista de un cuerpo soporte conforme ala invención para obturar una caja de cigüeñal,

la figura 2 una vista conforme a la línea de corte II-II de la figura 1,

la figura 3 una vista conforme a la línea de corte III-III de la figura 1.

La figura 1 presenta una obturación 1 para una caja (no representada) de motores de combustión interna, por ejemplo una caja de cigüeñal.

La obturación se compone de un cuerpo soporte 2 de un material sintético duroplástico modificado. El eje que sale de la caja se obtura dinámicamente a través de un elemento obturador 3 de un compuesto de material sintético de politetrafluoroetileno. El elemento obturador 3 se ha configurado como disco y presenta una falda de obturación 5 y un labio de protección 6. La falda de obturación 5 y el labio de protección 6 pueden generarse mediante rendijas del disco. Asimismo es posible ejecutar los elementos obturadores dinámicos a partir de dos discos separados. En estado instalado la falda de obturación 5 está situada acodada sobre el eje a obturar y asume el papel de obturación de líquidos con relación a la carcasa. El labio de obturación 6 sirve exclusivamente de protección contra el polvo.

La obturación estática frente a la carcasa se produce a través del cuerpo obturador 4 que se compone de un material de caucho.

Como puede verse en la figura 2, el elemento obturador 3 está incrustado en el cuerpo soporte 2 duroplástico. Para esto es necesario que el elemento obturador se trate previamente químicamente o físico-químicamente, al menos en la región de la incrustación, para que el material duroplástico ejecute una unión con el elemento obturador 3 de PTFE.

La figura 3 muestra la disposición del cuerpo obturador 4 sobre el cuerpo soporte 2. El cuerpo obturador se inyecta en el material sintético duroplástico del cuerpo soporte. El cuerpo soporte 2 presenta una multitud de taladros 7 para alojar tornillos de fijación (no representados). En estos taladros 7 se han embutido, con cuerpos soporte termoplásticos, normalmente manguitos metálicos. En el cuerpo soporte 2 conforme a la invención de material sintético duroplástico los taladros 7 carecen de insertos.

Claims (8)

1. Procedimiento para producir una obturación para una caja con un eje saliente, con un cuerpo soporte (2) de material sintético que puede colarse por inyección, con un elemento obturador (3) de un compuesto de material sintético de politetrafluoroetileno para obturar el eje y un cuerpo obturador (4) elastomérico conformado para obturar la caja, caracterizado porque el elemento obturador (3) se trata previamente químicamente o físico-químicamente y se introduce en un molde de colado por inyección atemperado, que sirve para conformar el cuerpo soporte (2), porque a continuación se introduce en el molde de colado por inyección un material sintético duro-plástico, con lo que el elemento obturador (3) se une al material sintético y porque, por último, se inyecta el cuerpo obturador (4) en el material sintético todavía no completamente regado.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque antes de la inyección del cuerpo obturador (4), el cuerpo soporte se introduce en otra cavidad o semicavidad de la misma herramienta o de otra herramienta,

3. Obturación (1) para una caja con un eje saliente, con un cuerpo soporte (2) de material sintético que puede colarse por inyección, con un elemento obturador (3) de un compuesto de material sintético de politetrafluoroetileno para obturar el eje y un cuerpo obturador (4) elastomérico conformado para obturar la caja, producida según la reivindicación 1, caracterizada porque el cuerpo soporte (2) se compone de un material sintético no modificado o modificado duroplástico y porque el cuerpo obturador (4) está unido químicamente al cuerpo soporte (2).

4. Obturación según la reivindicación 3, caracterizada porque el material sintético se compone fundamentalmente de una resina fenólica.

5. Obturación según las reivindicaciones 3 y 4, caracterizada porque la resina fenólica se modifica con material elastomérico.

6. Obturación según las reivindicaciones 3 a 5, caracterizado porque el material elastomérico se compone de un material químicamente similar al del cuerpo obturador (4).

7. Obturación según las reivindicaciones 3 a 6, caracterizado porque el material es un caucho de acrilato, etileno-acrilato, flúor, nitrilo o bien un caucho de nitrilo hidrogenado.

8. Obturación según las reivindicaciones 3 a 7, caracterizado porque el elemento obturador (3) se compone de un disco con hendiduras radiales o dos discos separados, que forman una falda de obturación (5) o un labio de protección (6).