ES2259972T3 - Disposicion de tapon para acumuladores. - Google Patents

Abstract

Disposición de tapón (10) para una abertura de celda de un acumulador, con un elemento de tapón (16) que presenta un casquillo interior (12) y un elemento de válvula (14), en la que el elemento de tapón (16) está conformado en forma de copa con un contorno exterior (18) apropiado para la inserción en la abertura de la celda y para su cierre, un espacio hueco (20) dispuesto en el interior y una abertura de unión de gas (28) entre el espacio hueco (20) y la parte exterior (24), el casquillo interior (12) está conformado fundamentalmente de modo cilíndrico con un contorno exterior (36) apropiado para la inserción en el espacio hueco (20) del elemento del tapón (16) y con una abertura de conducción del gas (26) que desemboca en el espacio hueco (20), el elemento de válvula (14) está conformado como un elemento separado fijable en el espacio hueco (20) mediante el casquillo interior (12) y que establece independientemente de la presión del gas una unión de gas (22) entre la abertura de conducción del gas (26) del casquillo interior (12) y la abertura de unión de gas (28) del elemento de tapón (16), y el casquillo interior (12) y el elemento de tapón (16) se pueden unir entre sí de modo hermético al gas, caracterizada porque el casquillo interior (12) presenta un talón de montaje (30) que sobresale en el estado de montaje del espacio hueco (20) del elemento de tapón (16).

Description

Disposición de tapón para acumuladores.

La presente invención se refiere a una disposición de tapón para una abertura de celda de un acumulador, con un elemento de tapón que presenta un casquillo interior y un elemento de válvula.

Las disposiciones de tapón genéricas se conocen en el estado de la técnica. Preferentemente, en los acumuladores de recombinación, las celdas individuales presentan aberturas, provistas en la mayoría de las ocasiones de roscas, y la válvula que reacciona a la presión hace posible una extracción de los gases que se producen, si bien evita una salida o evaporaciones, así como, a la inversa, una entrada indeseada de la atmósfera del entorno en la celda del acumulador.

Del documento US-PS4052534 se conoce una disposición de tapón en la que un elemento de tapón en forma de copa sirve para el alojamiento de una placa de la válvula elástica ranurada, que está sujeta por medio de un casquillo adicional que, por su parte, está unido con el elemento de tapón. Una disposición comparable también se conoce del documento DE4032858, en el que además de los componentes mencionados, elemento de tapón, pieza insertada, placa de la válvula y casquillo, también se emplea un costoso disco de válvula. En las disposiciones de tapón conocidas previamente, la forma de construcción, determinada por la construcción, es muy larga, y se requiere de una pluralidad de piezas, que se han de ajustar de un modo muy preciso entre sí, y se han de montar con un coste elevado para garantizar un modo de funcionamiento seguro.

Una variante se conoce del documento DE19
527526 o del documento EP0756338A1, en el que un elemento de tapón aloja una pieza insertada con asiento de válvula y con una válvula dispuesta en él. Para la consecución de una forma de construcción corta, la pieza insertada se inserta con el asiento de la válvula y con el elemento de válvula de tal manera en el elemento de tapón en forma de copa, que éstos están dispuestos completamente y sin ningún saliente en el elemento de tapón. Para ello es necesaria la consecución de una unión hermética al gas entre la pieza insertada y el elemento de tapón entre el contorno exterior de la pieza insertada o el contorno interior del elemento de tapón. Las piezas individuales han de ser fabricadas con una tolerancia de fabricación muy ajustada y se han de montar de un modo muy costoso, ya que la pieza insertada se puede colocar a la fuerza como máximo hasta que quede a nivel en el elemento de tapón. En este caso, los dos cantos frontales inferiores, por un lado, del elemento de tapón y, por otro lado, de la pieza insertada están alineados en un plano. En caso de que se quiera seguir introduciendo la pieza insertada, se requiere para ello una herramienta especial. Debido a ello se incrementa el coste del dispositivo y del montaje de un modo no rentable. En el caso de que, sin embargo, en la posición donde se requiere el enrasado, no se alcance el tope requerido para la función de la válvula, entonces el elemento de válvula no está posicionado de modo previsto, y la función ya no está garantizada. Adicionalmente, al introducir a la fuerza la pieza insertada en el elemento de tapón, también se solicita de modo mecánico el elemento de tapón mismo, de manera que éste se puede dañar ligeramente, por ejemplo, en el canto frontal libre inferior. La construcción conocida previamente hace que sea necesario el ajuste preciso de las tolerancias de un gran número de componentes entre sí, por un lado, y el montaje costoso de los elementos de modo relativo entre sí, por otro lado, de manera que se mantienen exactamente las posiciones requeridas sin que, por ejemplo, se dañe de algún modo el alojamiento de la parte del tapón, y adicionalmente se puede conseguir una unión hermética al gas entre la parte interior y elemento de tapón, por medio de las superficies de contorno que se apuntan entre sí.

Partiendo del estado de la técnica conocido previamente, la presente invención se basa en el objetivo de mejorar una disposición de tapón de tipo genérico hasta tal punto que, sin tener que cumplir con unas tolerancias de fabricación excesivas, se puedan combinar entre sí un número lo más reducido posible de componentes con un coste de montaje reducido de un modo sencillo, garantizando sin embargo el funcionamiento seguro sin un coste elevado. En su conjunto, la disposición de tapón mejorada ha de reducir el coste económico requerido.

En este tipo de elementos fabricados industrialmente en producciones a gran escala, ya las simplificaciones más pequeñas por lo que se refiere a la fabricación individual y al montaje significan en su conjunto ventajas económicas considerables y significativas.

Para la solución técnica, se mejora una disposición de tapón genérica gracias al hecho de que el elemento de tapón esté conformado en forma de copa con un contorno exterior apropiado para la inserción en la abertura de la celda y el cierre de la misma, un espacio hueco dispuesto en el interior y una abertura de la unión de gas entre el espacio hueco y la parte exterior, que el casquillo interior esté conformado fundamentalmente de modo cilíndrico con un contorno exterior apropiado para la inserción en el espacio hueco del elemento del tapón, y con una abertura de paso del gas que desemboca en el espacio hueco, que el elemento de válvula esté conformado como un elemento separado fijable en el espacio hueco mediante el casquillo interior y que establece independientemente de la presión del gas una unión de gas entre la abertura de conducción del gas del casquillo interior y la abertura de unión de gas del elemento de tapón, que el casquillo interior y el elemento de tapón se puedan unir entre sí de modo hermético al gas, y que el casquillo interior presente un talón de montaje que sobresalga en el estado de montaje al menos parcialmente del espacio hueco del elemento de tapón.

Según la invención, en el casquillo interior está conformado un talón de montaje que hace posible, por un lado, posicionar el elemento de tapón de un modo sencillo, y sin tener que perjudicar a éste en la aplicación de fuerza en el montaje, y posicionar de modo relativo a éste el casquillo interior, y aplicando una fuerza a lo largo de un recorrido determinado, montarlo en una posición definida relativa al elemento de tapón, siendo el único punto de aplicación de la fuerza el talón de montaje. Después del montaje correcto, el talón de montaje sobresale del elemento del tapón. Gracias a ello, ciertamente, se prolonga la longitud axial del elemento de tapón ligeramente, si bien esto está compensado por las ventajas de fabricación y montaje. El saliente es reducido, y no tiene una influencia negativa en el empleo universal de la disposición de tapón.

Respecto al estado de la técnica, las piezas no se han de fabricar con tolerancias de fabricación tan ajustadas, ya que la posición de montaje no resulta de que determinadas piezas alcancen el casquillo interior, por ejemplo la parte frontal, de modo relativo a determinadas piezas del elemento de tapón, por ejemplo de su parte frontal, sino que resulta, sencillamente, de la introducción de una fuerza predeterminada y/o a lo largo de un recorrido predeterminado sobre el talón de montaje del casquillo interior, que anteriormente se ha posicionado en la posición de introducción de modo relativo al elemento de tapón. Adicionalmente, no se requiere elementos de montaje complejos para, por ejemplo, introducir el casquillo interior en el elemento de tapón hasta que estén a nivel o incluso más.

Para la invención conforme a la invención es suficiente con sólo tres piezas constructivas que han de ser fabricadas, pudiendo variarse cada una por sí misma según sus características funcionales. Las tres piezas constructivas se posicionan y se fijan de modo relativo una respecto a otra. Por medio de la conformación de un talón de montaje en el casquillo interior que en el estado de montaje sobresale axialmente del elemento de tapón, se produce la posibilidad de realizar una unión hermética al gas entre el casquillo interior y el elemento de tapón en la región de los cantos frontales inferiores de los dos elementos. Según una propuesta ventajosa de la invención, los dos elementos, elemento de tapón y casquillo interior, se sueldan entre sí en la región de los cantos frontales inferiores. De un modo especialmente ventajoso, el talón de montaje está conformado en forma de anillo, y está rodeado por un anillo dispuesto de manera concéntrica a él, anillo exterior que, después del montaje del casquillo interior en el elemento de tapón se funde por medio de soldadura en el canto frontal del elemento de tapón, y se suelda con éste. Esta configuración ventajosa reduce además los requerimientos a las tolerancias de fabricación. El casquillo interior y el elemento de tapón están unidos por medio de la soldadura en la región de las superficies de contorno que apuntan una a la otra de modo hermético al gas, y las superficies funcionales reales del elemento de tapón, en concreto tanto la abertura de paso del gas como el tope para el elemento de válvula conformado en el canto frontal del casquillo interior introducido en el elemento de tapón, no están afectados por la unión.

De un modo adecuado, el tope de montaje y el anillo de unión pueden estar conformados en forma anular, o también en forma de segmentos anulares, de manera que los salientes individuales en forma de nervio pueden efectuar la misma función. Es fundamental que la fuerza aplicada en la introducción del casquillo interior haga posible una introducción libre de bloqueos del manguito en el elemento de tapón, y la región exterior prevista para la soldadura haga posible una unión suficientemente fijadora y hermética al gas con el canto frontal del elemento de tapón.

De un modo ventajoso, el elemento de tapón presenta en el espacio hueco un tope para el casquillo interior. Por medio de esta medida, el casquillo interior se puede introducir como máximo hasta una posición de tope prefijada. Adicionalmente, con la invención está previsto que el elemento de tapón presente un tope o una superficie de tope para el elemento de válvula. Una superficie de contacto de este tipo puede estar conformada en la superficie frontal interior del espacio hueco preferentemente en la región del punto central. El elemento de válvula puede estar colocado en el punto de contacto, y puede estar conformado fundamentalmente en forma de disco, de manera que el casquillo interior introducido toca con su canto frontal interior el elemento de válvula y presiona contra la superficie de contacto. El elemento de válvula, con ello, está insertado en una posición definida y con una fuerza definida. El elemento de válvula presenta preferentemente un labio elástico de la válvula, que se puede mover dependiendo de la presión del gas. El elemento de válvula fundamentalmente en forma de placa, según una propuesta ventajosa de la invención, está colocado en el canto frontal del casquillo interior, y se presiona por medio de la superficie de contacto conformada en la superficie frontal del elemento de tapón de modo hermético al gas sobre el canto frontal del casquillo interior. El labio de válvula puede estar conformado ahora en un segmento de la superficie del elemento de válvula, y con una presión de gas correspondiente puede establecer la unión de gas entre la abertura de paso del gas del casquillo interior y la abertura de unión de gas del elemento de tapón, de manera que los gases se pueden escapar a la atmósfera.

El elemento de tapón y el casquillo interior, dado el caso, también el mismo elemento de válvula, pueden ser elementos fabricados con el procedimiento de moldeado por inyección, estando previsto, según la invención, que los puntos de inyección estén dispuestos, respectivamente, fuera de las superficies de hermetización y funcionales.

Con la invención se proporciona una disposición de tapón sencilla que está formada únicamente por un mínimo número de elementos individuales que se pueden fabricar por separado sin haber de prestar atención a tolerancias de fabricación ajustadas, y que se pueden montar unos con otros de un modo muy sencillo. De este modo, el elemento de válvula se puede fijar en la superficie de contacto en el elemento del tapón, superficie de contacto que al mismo tiempo también proporciona un contrasoporte de la válvula. Después del posicionamiento del casquillo interior en la posición de introducción, por medio de una herramienta de presión sencilla, que no ha de presentar ninguna conformación especial teniendo en cuenta la construcción del cierre, por ejemplo, que comprende un sello plano sencillo, se puede ejercer presión sobre el talón de montaje del casquillo interior, hasta que el casquillo interior esté posicionado en el interior del elemento de tapón, y esté en contacto con el canto frontal que se encuentra en el espacio hueco del elemento de tapón de modo hermético con el elemento de válvula. La posición de introducción está limitada por medio de un tope en el interior del elemento de tapón. Por lo demás, la posición de introducción depende sólo de la fuerza aplicada a lo largo de un recorrido determinado, de manera que en la parte del montaje se puede reaccionar de modo flexible a las particularidades de las piezas constructivas individuales. Después de la introducción del casquillo interior se establece una unión hermética al gas entre el canto frontal libre exterior del elemento de tapón y el casquillo interior, para lo cual se usan preferentemente salientes de material conformados en el talón de montaje, o regiones de unión conformadas adicionalmente del casquillo interior. Puesto que el talón de montaje, después del establecimiento del cierre en su región exterior, no se hace cargo de ninguna otra función, los posibles daños en la introducción del casquillo interior o al fabricar la soldadura no tienen ninguna desventaja. Sin embargo, el talón de montaje que sobresale del cierre por abajo, se hace cargo, durante el funcionamiento del cierre, de la tarea de realimentación del líquido o bien del guiado del goteo, de manera que los líquidos realimentados de goteo se vuelven a llevar de un modo sencillo y seguro a la celda. Esta función, sin embargo, no se ve perjudicada por medio de las modificaciones y de los daños del talón de montaje en su región exterior, es decir, en la región de los cantos frontales y en la superficie exterior.

Con la invención se alcanzan ventajas económicas considerables en la fabricación de las piezas individuales y en el montaje de una disposición de tapón, de manera que éstas en su conjunto provocan ventajas económicas significativas, y adicionalmente traen consigo simplificaciones técnicas, en particular por lo que se refiere a la fabricación individual, como consecuencia de los menores requerimientos de tolerancia, y al montaje, ya que no se requieren herramientas de montaje especiales, ni ningún tipo de procedimiento de montaje especial.

Otras ventajas y características de la invención resultan de la siguiente descripción a partir de las Figuras.

Se muestra:

Fig. 1 una disposición de tapón con un casquillo interior dispuesto en un elemento de tapón soldado de modo hermético al gas y un elemento de válvula,

Fig. 2 la disposición de tapón según la Fig. 1 antes de la soldadura del casquillo interior,

Fig. 3 el casquillo interior de la disposición de tapón según la Fig. 1, y

Fig. 4 el elemento de válvula de la disposición de tapón según la Fig. 1.

La Fig. 1 muestra una disposición de tapón 10 para una abertura de celda de un acumulador no representado con más detalle con un elemento de tapón 16 que presenta un casquillo interior 12 y un elemento de válvula 14. El elemento de tapón 16 está conformado en forma de copa con un contorno exterior 18 apropiado para la inserción en la abertura de la celda y para su cierre, un espacio hueco 20 dispuesto en el interior y una abertura de unión de gas 28 entre el espacio hueco 20 y la parte exterior 24 (Fig. 2). El casquillo interior 12 está conformado de modo cilíndrico con un contorno exterior 36 (Fig. 3) adecuado para la inserción en el espacio hueco 20 del elemento de tapón 16, y con una abertura de conducción del gas 26 que desemboca en el espacio hueco 20.

El elemento de válvula 14 está conformado como elemento separado y fijado en el espacio hueco 20 por medio del casquillo interior 12. Éste establece de modo independiente a la presión de gas una unión de gas 22 entre la abertura de conducción del gas 26 del casquillo interior 12 y la abertura de unión del gas 28 del elemento de tapón 16.

El casquillo interior 12 y el elemento de tapón 16 están unidos entre sí de modo hermético al gas. Adicionalmente, el casquillo interior 12 presenta un talón de montaje 30 (Fig. 3) que en el estado de montaje sobresale parcialmente del espacio hueco 20 del elemento de tapón 16.

El talón de montaje 30 está conformado por medio del interior de dos elementos anulares 32, 34 dispuestos de modo concéntrico. El elemento anular exterior 32 está soldado con el elemento de tapón 16. Éste presenta para ello un talón anular 51. El casquillo interior 12 presenta además del elemento de válvula 14 una entalladura 50 (Fig. 3), que en el estado montado está en contacto con un tope de montaje 44 del elemento de tapón 16. El elemento de tapón 16 presenta un contrasoporte de la válvula 38 con el que está en contacto el cuerpo de válvula 14. Adicionalmente, en el cuerpo de válvula 14 está conformado un labio de válvula 40 móvil dependiente de la presión (Fig. 4), que conforma con el canto frontal 46 del casquillo interior 12 una válvula. El elemento de tapón 16 y el casquillo interior 12 son piezas constructivas moldeadas por inyección, cuyos puntos de inyección están posicionados fuera de las regiones de las superficies funcionales. El elemento de válvula 14 está guiado axialmente a través del taladro 48 del casquillo interior 12 durante el montaje. El casquillo interior 12 se puede introducir a presión en el elemento de tapón 16 por medio de una herramienta con un esfuerzo reducido de posicionamiento a través del talón de montaje 30 con un punto de aplicación de fuerza en su canto frontal conformado definido como superficie anular. El elemento de válvula 14 se puede posicionar previamente en el elemento de tapón 16 o en el casquillo interior 12. En este caso, por lo que se refiere a las tolerancias, no se exige a la herramienta y a las piezas constructivas requerimientos elevados, ya que después de alcanzar la posición final del casquillo interior 12 en el elemento de tapón 16, el talón de montaje 30 sigue sobresaliendo del elemento de tapón 16. Del mismo modo se pueden compensar las tolerancias axiales de los elementos constructivos, ya que el casquillo interior 14 está introducido hasta el tope 44
definido.

El elemento de válvula 14 se encuentra, con ello, en un estado definido importante para el funcionamiento, en el que una fuerza definida actúa sobre el elemento de válvula 14. Debido a ello, también está determinada la presión del gas de abertura de la válvula conformada por el canto frontal 46 del casquillo interior 12 y el labio de válvula 40 del elemento de válvula 14.

Con ello, los daños condicionados por el montaje, y sus efectos al funcionamiento de la válvula son reducidos.

El experto también considerará las características individualmente y las combinará para formar combinaciones eficientes.

Lista de símbolos de referencia

10

Disposición de tapón

12

Casquillo interior

14

Elemento de válvula

16

Elemento de tapón

18

Contorno exterior

20

Espacio hueco

22

Unión de gas

24

Parte exterior

26

Abertura de conducción de gas

28

Abertura de unión de gas

30

Talón de montaje

32

Elemento anular (exterior)

34

Elemento anular

36

Contorno exterior

38

Contrasoporte de la válvula

40

Labio de válvula

44

Tope de montaje

46

Canto frontal

48

Taladro

50

Entalladura

51

Talón anular.

Claims (10)

1. Disposición de tapón (10) para una abertura de celda de un acumulador, con un elemento de tapón (16) que presenta un casquillo interior (12) y un elemento de válvula (14), en la que el elemento de tapón (16) está conformado en forma de copa con un contorno exterior (18) apropiado para la inserción en la abertura de la celda y para su cierre, un espacio hueco (20) dispuesto en el interior y una abertura de unión de gas (28) entre el espacio hueco (20) y la parte exterior (24), el casquillo interior (12) está conformado fundamentalmente de modo cilíndrico con un contorno exterior (36) apropiado para la inserción en el espacio hueco (20) del elemento del tapón (16) y con una abertura de conducción del gas (26) que desemboca en el espacio hueco (20), el elemento de válvula (14) está conformado como un elemento separado fijable en el espacio hueco (20) mediante el casquillo interior (12) y que establece independientemente de la presión del gas una unión de gas (22) entre la abertura de conducción del gas (26) del casquillo interior (12) y la abertura de unión de gas (28) del elemento de tapón (16), y el casquillo interior (12) y el elemento de tapón (16) se pueden unir entre sí de modo hermético al gas, caracterizada porque el casquillo interior (12) presenta un talón de montaje (30) que sobresale en el estado de montaje del espacio hueco (20) del elemento de tapón (16).

2. Disposición de tapón según la reivindicación 1, caracterizado porque el talón de montaje (30) está conformado en forma anular.

3. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el talón de montaje (30) está conformado por dos elementos anulares (32, 34) dispuestos de modo concéntrico.

4. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones 2 ó 3, caracterizada porque los talones de montaje en forma anular (32, 34) están conformados en forma de segmento anular.

5. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque el anillo exterior (32) se puede soldar con el elemento de tapón (16).

6. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de tapón (16) presenta un tope de montaje (44) para el casquillo interior (12).

7. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de tapón (16) presenta un contrasoporte de la válvula (38).

8. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de válvula (14) es un cuerpo de válvula (14) que presenta un labio de válvula (40) que se puede mover dependiendo de la presión.

9. Disposición de tapón según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el elemento de tapón (16) y el casquillo interior (12) son piezas constructivas moldeadas por inyección.

10. Disposición de tapón según la reivindicación 9, caracterizada porque los puntos de inyección de los elementos de moldeado por inyección están posicionados fuera de las regiones de las superficies de hermetización y funcionales.