ES2254994T3 - Cierre/reten interior sin orientacion y conjunto de valvula que utiliza el mismo. - Google Patents
Cierre/reten interior sin orientacion y conjunto de valvula que utiliza el mismo.Info
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Abstract
Conjunto de cierre interiormente montado comprendiendo: (a) un elemento tubular (12) con una pluralidad de K superficies discontinuas de acoplamiento (19) circunferencialmente separadas alrededor y adyacentes a un extremo del mismo; (b) un elemento de tapón (18) configurado para ajustar interiormente en dicho extremo y provisto de una pluralidad dedos de bloqueo N (22) que se extienden radialmente desde el mismo en una disposición circunferencialmente separados en el que para cualquier orientación circunferencial del elemento de tapón con respecto al elemento tubular, por lo menos uno de dichos dedos de cierre se acopla con cada una de dichas superficies de acoplamiento.
Description
Cierre/retén interior sin orientación y conjunto
de válvula que utiliza el mismo.
La presente invención se refiere a cierres o
retenes para cámaras huecas y particularmente cierres para elementos
tubulares en los que se desea insertar el elemento de cierre en un
extremo abierto del elemento tubular para proporcionar el cierre del
mismo y retener otros elementos en el interior del elemento tubular.
En particular, la presente invención se refiere a retenes o cierres
para retener una válvula accionada por flotador en un cuerpo de
válvula provisto de una cámara de flotador como por ejemplo válvulas
de ventilación de vapor para controlar el flujo del vapor en un
depósito de combustible a un paso de ventilación que se extiende
exteriormente al depósito.
Hasta el momento actual, las válvulas de
ventilación del vapor del depósito de combustible han empleado una
válvula accionada por flotador para cerrar contra un puerto de
ventilación al movimiento del flotador hacia el puerto de
ventilación a partir de la elevación del nivel del combustible en el
depósito durante la carga de combustible, el desplazamiento
oscilatorio del líquido o el vuelco del vehículo. En las válvulas de
ventilación del vapor del depósito de combustible accionadas por
flotador conocidas, el flotador y la válvula están montados dentro
de la cámara de flotador o parte tubular hueca del cuerpo de la
válvula y un tapón o retén está insertado en la misma para retener
el flotador en la cámara. Típicamente, están provistos dedos o
lengüetas de resorte en el tapón o cierre por el acoplamiento con
las correspondientes superficies de acoplamiento o bloqueo, como por
ejemplo ventanas, formadas en el elemento hueco tubular cuando se
inserta el cierre en el mismo. (Véanse por ejemplo los documentos
US-A 5,809,967 y US-A 6,508,263).
Sin embargo, esta disposición tiene la desventaja de que el tapón
del extremo debe ser adecuadamente orientado giratoriamente o en una
dirección circunferencial durante la inserción para asegurar que los
dedos o lengüetas en el cierre se acoplan en las superficies de
acoplamiento o de bloqueo provistas en el cuerpo de la válvula. Esto
ha sido una desventaja o inconveniente cuando se desea proporcionar
una inserción automática del cierre o tapón del extremo dentro del
cuerpo. Cuando se desea automatizar un montaje de este tipo, se ha
encontrado que es extremadamente difícil y complejo proporcionar
ambas alineaciones axial y giratoria del tapón durante el montaje
automático.
Por lo tanto, desde hace tiempo se desea
proporcionar un camino o un medio de montaje de un cierre/retén en
un elemento hueco tubular sin necesidad de la orientación giratoria
o circunferencial para asegurar el acoplamiento de las superficies
de bloqueo del cierre contra las superficies de acoplamiento
provistas en el elemento tubular hueco.
La presente invención proporciona un cierre/retén
sin orientación giratoria para el montaje interior en un elemento
hueco, particularmente del extremo abierto de un elemento tubular.
El cierre/retén está provisto con dedos de retención o de bloqueo o
lengüetas los cuales se acoplan en las correspondientes superficies
de acoplamiento, como por ejemplo ventanas, formadas en la
superficie circunferencial del tubo o elemento hueco. Las
superficies de acoplamiento del elemento hueco tubular son de
extensión circunferencial y están separadas de forma que permiten el
acoplamiento de por lo menos uno de los dedos de retención con cada
una de las superficies de acoplamiento del elemento hueco tubular.
El cierre/retén de la presente invención puede ser insertado en el
extremo de un elemento tubular abierto y bloqueado por presión en el
mismo sin tener en cuenta la orientación giratoria del cierre/retén
con respecto al elemento hueco tubular y por lo tanto lo deja
preparado para un montaje automático.
La figura 1 es una parte de una vista en alzado
lateral de un elemento tubular de empleo de la presente
invención.
La figura 2 es una vista en sección transversal
tomada a lo largo de las líneas de indicación de la sección
2-2 de las figuras 2, 1 y 3.
La figura 3 es una vista en sección tomada a lo
largo de las líneas de indicación de la sección 3-3
de la figura 2.
La figura 4 es una vista esquemática de una parte
de la figura 3 mostrando la identificación de las diversas
relaciones angulares de los dedos de bloqueo y las superficies de
acoplamiento.
La figura 5 es una vista en sección transversal
del conjunto de válvula que emplea la presente invención.
La figura 6 es una vista desde abajo del conjunto
de válvula de la figura 5.
Con referencia a las figuras 1 a 3, un conjunto
de cierre/retén está indicado globalmente por 10 e incluye un
elemento tubular o alojamiento 12 provisto de un hueco interior
hueco 14. La periferia del hueco 14 tiene provista a su alrededor en
una disposición circunferencialmente separada una pluralidad de
superficies de acoplamiento preferiblemente comprendiendo ventanas
16, el número, la separación y la anchura circunferencial de las
mismas serán descritas aquí más adelante con mayor detalle.
Un elemento de cierre/retén 18 tiene una
pluralidad de dedos o lengüetas circunferencialmente separadas 20
cada una de ellas provistas de una superficie de bloqueo o
acoplamiento 22 en la punta de los mismos. Preferiblemente la
superficie 22 es cónica para proporcionar una acción de leva en el
montaje axial. El número, la separación circunferencial y la anchura
o la extensión del arco de los dedos 20 se describirán aquí más
adelante con mayor detalle. Los dedos 20 están configurados de forma
que sean flexionados hacia dentro por la superficie 22 que acopla el
borde o extremo del elemento 12 al insertar el cierre 18 en su
interior y rebota o salta elásticamente al moverlo hacia fuera en
una dirección radial para acoplar la superficie del borde de la
ventana 16 adyacente al extremo abierto del elemento tubular 12.
Este acoplamiento se ilustra en las figuras 2 y 3.
Con referencia a la figura 4, la extensión del
arco o anchura de cada una de las ventanas 16 está indicada mediante
el carácter de referencia (\gamma) gama y la separación entre las
ventanas está indicada por el carácter de referencia (\Delta)
delta. Los dedos o lengüetas 20 tienen cada uno de ellas una
extensión en arco o anchura indicada por el carácter de referencia
(\alpha) alfa y una separación en arco indicada por el carácter de
referencia (\beta) beta.
Los dedos 20 en las ventanas para las superficies
de acoplamiento 16 están dispuestos de tal forma para una pluralidad
de dedos N 20 y un número de superficies K de acoplamiento 16, la
relación del número N con respecto a K se establece mediante la
expresión N = K(m+i) en donde m es un entero de por lo menos
2 y es el número máximo de dedos 20 acoplados en cada ventana 16 e i
es un entero de por lo menos uno y es el número mínimo de dedos que
están contacto con cada espacio entre las ventanas 16.
El ángulo central subtendido por cada una de las
superficies de acoplamiento o ventanas 16 está indicado por el
carácter de referencia gama (\gamma) y está determinado por la
expresión \gamma = 360º x m/N. El ángulo central delta (\Delta)
subtendido por la separación entre las superficies de acoplamiento
16 está determinado por la expresión:
\Delta = 360º
(1/K -
m/N)
El ángulo central está determinado por la
expresión:
\beta =
\gamma/m -
\alpha
en donde \alpha es el ángulo
central subtendido por la extensión circunferencial o anchura de
cada uno de los dedos de
bloqueo.
La relación entre \alpha y \beta está
determinada a partir de la expresión \alpha + \beta =
\gamma/m.
Por lo tanto, a partir de las expresiones
anteriores se verá que para cualquier valor escogido de m, i y la
superficie de acoplamiento K, se puede determinar el número
correspondiente de dedos de bloqueo N su anchura \alpha y su
separación \beta y el ángulo de las superficies de acoplamiento
\gamma. Esta relación anteriormente mencionada asegura que cada
una de las ventanas o superficies de acoplamiento 16 tenga por lo
menos uno de los dedos de bloqueo 20 acoplado en su interior para
cualquier orientación aleatoria o giratoria del cierre 18 con
respecto al cuerpo 12 permitiendo de ese modo de la inserción y el
bloqueo mediante sólo un movimiento axial.
Con referencia a las figuras 5 y 6 la invención
se representa realizada en la válvula de ventilación del vapor del
combustible accionada por flotador indicada globalmente por 30 y
provista de un cuerpo 32 con una cámara del flotador 34 y un puerto
de salida de ventilación 36 formado en el extremo superior de la
cámara para permitir descargar el vapor de combustible a un paso de
ventilación 38 expuesto exteriormente al depósito de combustible. Se
entenderá que el cuerpo de la válvula 32 incluye un reborde de
montaje 40 para permitir que la válvula sea insertada desde el
exterior del depósito en un orificio de acceso en el mismo y el
reborde subsiguientemente fijado al depósito, como por ejemplo
mediante soldadura. La cámara 34 tiene dispuesto en su interior un
flotador 42 el cual tiene un elemento de válvula flexible 44
retenido en la misma y el cual cierra contra el puerto 36 cuando
flotador es desplazado hacia arriba por la elevación del nivel de
combustible en el depósito. El flotador 42 está retenido en el
extremo inferior del cuerpo 32 mediante un retén o cierre 46 el cual
está fabricado de acuerdo con la invención y el cual tiene una
pluralidad de dedos que se extienden radialmente hacia fuera 48
dispuestos en el mismo para el acoplamiento con las correspondientes
superficies de acoplamiento (no representadas en la figura 5)
formadas en la superficie periférica interior del extremo abierto
del cuerpo 32. Se entenderá que la disposición y la anchura y
separación de los dedos 48 y las superficies de acoplamiento en la
realización de las figuras 5 y 6 están determinadas mediante los
procedimientos establecidos antes con respecto a las figuras 1 a
4.
La presente invención proporciona de ese modo un
cierre/retén para el montaje interior en un tubo o cámara hueca
provista de una pluralidad de superficies de acoplamiento dispuestas
alrededor con los correspondientes dedos provistos en el
cierre/retén para el acoplamiento de las superficies de acoplamiento
a la inserción axial del mismo. El cierre de la presente invención
proporciona la separación y la anchura circunferencial de las
superficies de acoplamiento y de los dedos de tal manera que cada
una de las superficies de acoplamiento tiene por lo menos uno de los
dedos acoplados en su interior sin tener en cuenta la orientación
giratoria aleatoria del cierre/retén. El cierre/retén de la presente
invención permite de ese modo el montaje automático de un cierre
dentro del extremo de un elemento tubular mediante movimiento axial
únicamente y sin que se requiera ninguna orientación giratoria para
asegurar el acoplamiento de las superficies de bloqueo. La invención
encuentra aplicaciones particulares en el montaje automático de un
cierre/retén para el flotador en el cuerpo de una válvula de
ventilación del vapor del combustible accionada por flotador.
Aunque la invención ha sido descrita aquí antes
con respecto a las realizaciones ilustradas, se entenderá que la
invención puede ser modificada y variada y está limitada sólo por
las siguientes reivindicaciones.
Claims (18)
1. Conjunto de cierre interiormente montado
comprendiendo:
- (a)
- un elemento tubular (12) con una pluralidad de K superficies discontinuas de acoplamiento (19) circunferencialmente separadas alrededor y adyacentes a un extremo del mismo;
- (b)
- un elemento de tapón (18) configurado para ajustar interiormente en dicho extremo y provisto de una pluralidad dedos de bloqueo N (22) que se extienden radialmente desde el mismo en una disposición circunferencialmente separados en el que para cualquier orientación circunferencial del elemento de tapón con respecto al elemento tubular, por lo menos uno de dichos dedos de cierre se acopla con cada una de dichas superficies de acoplamiento.
2. El conjunto de cierre definido en la
reivindicación 1 en el que N = K(m+i), en donde i es un
entero de por lo menos uno, m es un entero de por lo menos dos y el
ángulo central \gamma subtendido por cada superficie de
acoplamiento es \gamma=360ºm/N, el ángulo central \Delta
subtendido por la separación entre dicha superficie de acoplamiento
es
\Delta = 360º (1/K - m/N), el ángulo central
subtendido por la separación \beta entre los dedos de bloqueo está
determinado a partir de \beta = \gamma/m - \alpha .
3. El conjunto de cierre definido en la
reivindicación 1 en el que dicho elemento de tapón tiene una
configuración en forma global de copa.
4. El conjunto de cierre definido en la
reivindicación 1 en el que dicho elemento tubular tiene un resalte
anular (19) formado en el mismo y dicho tapón coincide exactamente
contra el mismo.
5. El conjunto de cierre definido en la
reivindicación 1 en el que cada uno de dichos dedos de bloqueo
acopla una de dichas superficies de acoplamiento en un cierre de
acoplamiento a presión.
6. El conjunto de cierre definido la
reivindicación 1 en el que cada uno de dichos elementos de tapón
está formado de material plástico.
7. El conjunto de cierre definido en la
reivindicación 6 en el que dichas superficies de acoplamiento
discontinuas comprende cada una de ellas un borde de una ventana
formada en dicho elemento tubular.
8. Conjunto de válvula de ventilación del vapor
del combustible comprendiendo:
- (a)
- un cuerpo de válvula (32) adaptado para la instalación en un depósito de combustible provisto de una cámara del flotador (34) con un paso de ventilación (36) que comunica con un puerto de salida de ventilación (38) y un extremo abierto globalmente tubular;
- (b)
- un flotador (42) dispuesto en la cámara de flotador y que se puede accionar para cerrar el puerto de ventilación cuando el combustible se eleva a un cierto nivel en el depósito;
- (c)
- un elemento de retención (46) recibido en dicho extremo abierto con una pluralidad de dedos N circunferencialmente separados (48) alrededor y una pluralidad de superficies de acoplamiento discontinuas K (49) en dicho cuerpo, en el que por lo menos uno de dichos dedos está acoplado con cada una de dichas superficies de acoplamiento para cualquier orientación circunferencial de dicho tapón con respecto a dicho cuerpo.
9. El conjunto definido en la reivindicación 8 en
el que N = K(m+i), en donde i es un entero de por lo menos
uno, m es un entero de por lo menos dos, el ángulo central \gamma
subtendido por cada superficie de acoplamiento es \gamma=360ºm/N,
el ángulo central \Delta subtendido por la separación entre
ventanas es \Delta = 360º (1/K - m/N), el ángulo central
subtendido por la separación \beta entre los dedos de bloqueo está
determinado a partir de \beta = \gamma/m - \alpha .
10. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que dicho cuerpo y tapón están formados de
material plástico.
11. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que dichos dedos pueden ser flexionados
elásticamente en dirección radial.
12. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que cada una de dichas superficies de
acoplamiento discontinuas incluye un borde de una ventana formada en
dicho cuerpo.
13. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que cada uno de dichos dedos acopla una de
dichas superficies de acoplamiento en una disposición de bloqueo por
presión.
14. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que dicho cuerpo tiene un resalte anular
formado en el mismo con dicho elemento de retención coincidiendo
exactamente contra dicho resalte.
15. El conjunto de válvula definido en la
reivindicación 8 en el que dicho elemento de retención tiene una
configuración en forma de copa.
16. Procedimiento de montaje de una válvula
accionada por flotador que comprende:
- (a)
- proporcionar un cuerpo de válvula (32) con una cámara del flotador (34) de extremo abierto provista de un paso de ventilación (36) que comunica con un puerto de salida de ventilación (38), dicho cuerpo de válvula (32) estando provisto de una pluralidad de superficies de acoplamiento formadas en la superficie periférica interior del extremo abierto de dicho cuerpo de válvula (32);
- (b)
- disponer un elemento de válvula accionado por flotador (44) en dicha válvula (48); y
- (c)
- proporcionar un tapón (46) con una pluralidad de dedos circunferencialmente separados (48) y montando dicho tapón interiormente dentro de dicho extremo abierto de dicho cuerpo de válvula (32) insertando el tapón y acoplando cada una de dichas superficies de retención con por lo menos uno de dichos dedos.
17. El procedimiento definido en la
reivindicación 16 en el que dicho paso de inserción comprende la
inserción de dicho tapón sólo en una dirección axial.
18. El procedimiento definido en la
reivindicación 16 en el que dicho paso de acoplamiento incluye el
bloqueo a presión.
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