ES2247390T3 - Valvula para el control de fluidos. - Google Patents

Abstract

La válvula para el control de fluidos, que muestra varias piezas (2, 3, 4, 5), que están situadas en dirección axial (X-X) de la válvula, unas detrás de otras, donde en al menos una pieza (2) existe instalada una rosca macho (9), que se encuentra en estado montado de la válvula, engranada con una rosca hembra (10) de un porta inyector (6), para asegurar las piezas (2, 3, 4, 5) unas contra otras, donde hay colocada una pieza de sellado (8; 11;17) entre la rosca hembra (10) del porta inyector (6) y la rosca macho (9) de la pieza (2), que está diseñada como una arandela de plástico (11), muestra que la arandela de plástico (11) muestra al menos una zona resaltada (13) para la fijación en su posición de la arandela de plástico (13).

Description

Válvula para el control de fluidos.

La presente invención trata de una válvula para el control de fluidos, según el término genérico de la reivindicación de la patente 1. La presente invención trata especialmente de una válvula de inyección para inyectar carburante en una cámara de combustión de una máquina de combustión interna.

Las válvulas de inyección para inyectar carburante en una cámara de combustión de una máquina de combustión interna se conocen en diferentes acondicionamientos. Las válvulas de inyección de este tipo se utilizan, por ejemplo, en conexión con sistemas de inyección de almacenamiento, en los que el carburante se acumula en una cámara de almacenamiento de alta presión, para facilitar una inyección de carburante de presión constante. Las válvulas de inyección de este tipo se componen de varias piezas, como por ejemplo de un cuerpo de parada, de una válvula de láminas, de una placa estranguladora y de un cuerpo de la boquilla, que está colocada en dirección axial a la válvula, una detrás de la otra. Las piezas aisladas de la válvula se aseguran, al mismo tiempo, las unas contra las otras, mediante un porta inyector. Mediante el empleo de las piezas aisladas, en conexión con la alta presión en los sistemas de inyección de almacenamiento, se producen, sin embargo, problemas relacionados con el sellado, que pueden llevar a un escape de carburante en la válvula. Para evitar que el carburante que se fuga de la válvula pueda penetrar, por ejemplo, en el alojamiento del motor, se requieren juntas adecuadas. Además, aquí se conoce la aplicación, por ejemplo, entre las dos piezas aisladas, de altas compresiones, de modo que las piezas aisladas muestran, en las superficies del dispositivo, mediante la alta compresión, una hermetización suficiente. Debido a una disposición asimétrica de los orificios de las piezas, especialmente entre un orificio activador y un orifico de alta presión, se producen diferentes niveles de rigidez en la dirección periférica, de modo que las ya citadas fugas de vapores de la zona de alta presión pueden darse en situaciones de baja presión. Además, generalmente existen, en las superficies de juntas de las piezas aisladas, desniveles y rugosidades, que asimismo llevan a fugas. Además, por otro lado, pueden aparecer deformaciones en la superficie de juntas entre las piezas aisladas, debido a la fuerte tensión sobre las altas compresiones, lo que puede llevar a una fuga de carburante.

Se conoce por el estado de la técnica según el Artículo 54 (3) EPÜ de un dispositivo de alta presión de carburante por la WO 03/004866. Este muestra un porta inyector que rodea parcialmente un primer cuerpo de alta presión y un segundo cuerpo de alta presión. En el primer cuerpo de alta presión, se fija una rosca macho sobre una zona parcial del área de manipulación, que está engranada con una rosca hembra del porta inyector. Para la hermetización de ambos cuerpos de alta presión, esta conexión con roscas se sella mediante una arandela de cierre hermético. La arandela de cierre hermético está diseñada como una arandela en forma de O, que muestra una superficie transversal en forma de círculo en su estado original y, por ejemplo, se deposita en una ranura anular.

En esta solución conocida, pueden darse, sin embargo, problemas de montaje, pues la arandela en forma de O puede girar durante el montaje, con lo que el sellado ya no se podría volver a garantizar. Además, se crean fisuras de Griffith adicionales en la válvula, por el hueco formado en el cuerpo de parada para el depósito de la pieza de sellado, en la que es posible que se comiencen a formar grietas en la pieza.

Con respecto a las futuras presiones de instalación aún más altas, entre 1800 y 2000 bares, se acentúan los problemas de sellado de la válvula de inyección, anteriormente nombrados.

Ventajas de la invención

La válvula acorde a la presente invención para el control de fluidos, muestra, en cambio, la ventaja de que facilita un sellado sencillo y seguro, con lo que su acondicionamiento es especialmente poco costoso. Además, no se da ninguna debilitación geométrica en la válvula acorde a la invención, en las piezas de la válvula, lo que podría ocasionar un agrietamiento adicional en la válvula. Estas ventajas se consiguen de acuerdo con la invención, debido a que hay una pieza de sellado instalada entre una rosca de un porta inyector, que sirve para asegurar las piezas aisladas de la válvula, y una rosca colocada en una pieza, para atornillar el porta inyector. Mediante esta colocación de la pieza de sellado, puede prepararse un acondicionamiento asequible y sencillo de acuerdo con la invención, de un sellado de la válvula, hacia fuera.

La pieza de sellado está formada, de acuerdo con la invención como una arandela de plástico.

Para facilitar una colocación sencilla de la arandela de plástico, se forma preferiblemente un hueco en el porta inyector, para el depósito de la arandela de plástico. Es de especial preferencia que el hueco esté previsto en el extremo superior del porta inyector.

Para facilitar una fijación segura en la posición de la arandela de plástico en el porta inyector, esta arandela muestra preferiblemente, al menos una zona resaltada, que interactúa en un hueco adicional correspondientemente formado en el porta inyector. A este fin, pueden preverse, en el porta inyector, uno o varios orificios, o bien una o varias ranuras. Además, puede preverse, en la zona del extremo exterior del porta inyector, un rebatimiento de los bordes dirigido hacia dentro.

Para incorporar un eventual escape de vapores que pudiera ocurrir entre las piezas aisladas de la válvula, se ha previsto, preferiblemente entre dos piezas, una ranura, por la cual pueden evacuarse las fugas en una zona de baja presión de la válvula.

La presente invención es utilizable especialmente en válvulas de inyección de carburante, para sistemas de inyección de almacenamiento, como por ejemplo los sistemas de inyección Common Rail. Al mismo tiempo, se hermetiza una zona de baja presión de la válvula contra la parte exterior, mediante el sellado entre el porta inyector y las piezas de la válvula. Las piezas de sellado acordes a la invención están acondicionadas de tal forma que, tras un desmontaje adecuado de la válvula, es posible volver a realizar el montaje junto con las piezas de sellado.

Gráficos

Varios ejemplos de ejecución de la invención se representan en los gráficos, y se explicarán más detalladamente en las siguientes descripciones.

Figura 1: muestra una vista en corte esquemática de una válvula con un sellado, según un primer ejemplo de ejecución de la presente invención.

Figura 2: muestra un corte ampliado de la válvula representada en la Figura 1.

Figura 3: muestra un corte ampliado de un sellado según un segundo ejemplo de ejecución de la presente invención.

Figura 4: muestra un sellado según el segundo ejemplo de ejecución, en un estado previo al montaje.

Figura 5: muestra una posibilidad de fijación del sellado, según el segundo ejemplo de ejecución.

Figura 6: muestra otra posibilidad de fijación de la pieza de sellado, según el segundo ejemplo de ejecución.

Figura 7: muestra otra posibilidad de fijación de la pieza de sellado, según el segundo ejemplo de ejecución, y

Figuras 8a a 8c: muestran el montaje de una pieza de fijación, según un tercer ejemplo de ejecución de la presente invención.

Descripción de los ejemplos de ejecución

A continuación hay, bajo la referencia de las Figuras 1 y 2, una válvula 1 con una pieza de sellado, según un ejemplo no acorde a la presente invención.

En la Figura 1, se representa una válvula de inyección de carburante, que está compuesta, esencialmente, por varias piezas instaladas en dirección axial X-X de la válvula, unas tras otras. Las piezas de la válvula 1 son, así, un cuerpo de parada 2, una válvula de láminas 3, una placa estranguladora 4 y un cuerpo de la boquilla 5. Estas piezas de la válvula se aseguran mediante un porta inyector 6. Para ello, el porta inyector 6 muestra, en la parte superior de su extremo, una rosca hembra 10 (comp. La Figura 2), con la que se desenrosca de la rosca macho 9 del cuerpo de parada.

Como se muestra especialmente en la Figura 2, hay situada una pieza de sellado en forma de carcasa 8 entre la rosca hembra 10 del porta inyector 6 y la rosca macho 9 del cuerpo de parada 2. La carcasa 8 puede aplicarse, bien a la rosca hembra 10, bien a la rosca macho 9, o bien a ambas roscas. La carcasa 8 se gira alrededor de toda la circunferencia de la rosca. Mediante esta carcasa 8 acorde a la invención, se consigue una carcasa segura de una zona de baja presión de la válvula 1, en contra del entorno exte-
rior.

Como se aprecia claramente en la Figura 2, la carcasa 8 está instalada, esencialmente, en la parte superior del extremo del porta inyector 6, y muestra una altura H, que oscila entre 1/3 y ½ de la altura del conducto de la rosca, en dirección axial con respecto a la válvula. La carcasa 8 puede aplicarse fácilmente antes del montaje de una o ambas roscas, de modo que la hermetización se produce después de desenroscar el porta inyector 6 del cuerpo de parada
2.

En las Figuras 3 y 4, se representa un sellado de acuerdo con un ejemplo de ejecución de la presente invención. Las piezas funcionalmente iguales se representan, así, con los mismos símbolos de referencia del primer ejemplo no acorde a la invención.

Al contrario que el primer ejemplo, en el segundo ejemplo de ejecución se utiliza una arandela de plástico 11 como pieza de sellamiento. En la Figura 3, la arandela de plástico está en estado montado, es decir, se representa, en el porta inyector 6 desenroscado, en el cuerpo de parada 2, y en la Figura 4 se representa la arandela de plástico 11. Muestra una comparación directa entre las Figuras 3 y 4, y la arandela de plástico 11 se deforma de tal modo, que se coloca de forma sellada en la rosca macho 9 del cuerpo de parada 2. Así, se consigue un sellado suficiente entre la zona de baja presión de la válvula y la parte exterior. La arandela de plástico 11 muestra, así, una altura tal, que recubre aproximadamente 1/3 del conducto de la rosca que se encuentra en el engranaje. Así pues, la pieza de sellado forma, en el segundo ejemplo de ejecución, una parte de la rosca, de modo que se puede conseguir un sellado sencillo y de bajo coste. El sellado se produce, así, al desenroscar el porta inyector del cuerpo de parada 2 automáticamente. Como rosca del cuerpo de parada 2, se utiliza preferiblemente una rosca M17 x 0,75. La arandela de plástico 11 se sitúa, así, en un hueco 12 previsto en la zona del extremo del porta inyector 6.

En las Figuras de la 5 a la 7, se muestran diferentes posibilidades de fijación para la fijación de la arandela de plástico 11 en el porta inyector 6. Por ejemplo, en la Figura 5 se han previsto dos orificios 14 opuestos en 180º, en los que interactúan dos zonas 13 formadas de forma que resalten, correspondientes al orificio 14. Una fijación en su posición parecida de la arandela de plástico 11 se representa en la Figura 6, en la que dos zonas 13 que resaltan, colocadas de forma opuesta, interactúan en dos ranuras 15 formadas correspondientemente en la zonas del extremo superior del porta inyector. La fijación en su posición del ejemplo de ejecución representado en la Figura 7 consta de un rebatimiento de los bordes 16, dirigido hacia la parte interior del porta inyector 6, y fijado a la arandela de plástico 11.

En las Figuras 8a a la 8c, se representa una pieza de sellamiento según otro ejemplo no acorde a la invención. La pieza de sellamiento según este ejemplo, se compone de un tubo termoretráctil 17, que se aplica a la rosca macho 9 del cuerpo de parada 2. En la Figura 8a, se representa el tubo termoretráctil 17 en estado tenso, con lo que se aplica a la rosca exterior 9 del cuerpo de parada 2. Como se aprecia claramente en la Figura 8a, la altura del tubo termoretráctil 17 alcanza, más o menos la mitad de la altura de la rosca 9. En la Figura 8b, se expone el tubo termoretráctil 17 en estado montado, con lo que se apoya en las aristas del filete de la rosca macho 9. Si ahora se desenrosca el porta inyector de la rosca macho 9 del cuerpo de parada 2, se deforma el tubo termoretráctil 17 de tal forma, que se ajusta directamente a la rosca macho 9 y a la rosca hembra del porta inyector. Este estado del tubo termoretráctil 17 se representa en la Figura 8c. Para simplificar la representación, no se representa el porta inyector en la Figura 8c. Así pues, el tubo termoretráctil 17 se ajusta entre ambas roscas, de tal modo que se consigue un sellado de la válvula de inyección de carburante hacia fuera. El tubo termoretráctil 17 puede quedarse también tras un desmontaje adecuado del porta inyector 6 del cuerpo de parada 2, y reutilizarse después.

Así pues, la presente invención trata de una válvula para el control de fluidos, que muestra varias piezas, 2, 3, 4, 5, instaladas en dirección axial XX de la válvula, unas tras otras. Al menos en una de las piezas se ha formado una rosca macho, para conectarse mediante un engranaje con una rosca hembra de un porta inyector 6. El porta inyector 6 sirve para asegurar las piezas de la válvula. Una pieza de sellado 8, 11, 17, está situada entre la rosca hembra 10 del porta inyector 6, y la rosca macho 9 de la pieza
2.

La descripción previa de los ejemplos de ejecución según la presente invención, sirve solo con fines ilustrativos, y no con el fin de limitar la invención. En el marco de la invención, son posibles diferentes variaciones y modificaciones, sin abandonar el ámbito de la invención, como se define en las reivindicaciones.

Claims (5)

1. La válvula para el control de fluidos, que muestra varias piezas (2, 3, 4, 5), que están situadas en dirección axial (X-X) de la válvula, unas detrás de otras, donde en al menos una pieza (2) existe instalada una rosca macho (9), que se encuentra en estado montado de la válvula, engranada con una rosca hembra (10) de un porta inyector (6), para asegurar las piezas (2, 3, 4, 5) unas contra otras, donde hay colocada una pieza de sellado (8; 11;17) entre la rosca hembra (10) del porta inyector (6) y la rosca macho (9) de la pieza (2), que está diseñada como una arandela de plástico (11), muestra que la arandela de plástico (11) muestra al menos una zona resaltada (13) para la fijación en su posición de la arandela de plástico (13).

2. La válvula, según la reivindicación 1, muestra que la arandela de plástico (11) está colocada en un hueco (12) formado en el porta inyector (6).

3. La válvula, según la reivindicación 2, muestra que el hueco (12) está situado en la zona del extremo del porta inyector (6).

4. La válvula, según una de las reivindicaciones de la 2 a la 3, muestra que en el porta inyector (6) se forma un rebatimiento de los bordes (16) para la fijación de la arandela de plástico (11).

5. La válvula, según una de las reivindicaciones de la 1 a la 4, muestra que entre la pieza (2) y la placa de la válvula (3), hay situada una ranura, para evacuar las eventuales fugas que pudieran producirse hacia una zona de baja presión de la válvula.