ES2273437T3

ES2273437T3 - Elemento de conexion compuesto.

Info

Publication number: ES2273437T3
Application number: ES98945755T
Authority: ES
Inventors: Jiri V. Pazdirek; Ernst Matthew Gaertner; Michael T. Burzawa
Original assignee: MacLean Fogg Co
Current assignee: MacLean Fogg Co
Priority date: 1997-08-13
Filing date: 1998-08-13
Publication date: 2007-05-01
Anticipated expiration: 2018-08-13
Also published as: EP1005697A1; EP1005697B1; WO1999009563A9; KR20010022897A; KR100360687B1; DE69836028T2; EP1005697A4; US6116113A; WO1999009563A1; JP2001515995A; AU9292798A; JP3587781B2; ATE341085T1; DE69836028D1

Abstract

Elemento de conexión compuesto (20), que comprende al menos dos medios extremos separados que están conectados entre sí por una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada alrededor de dichos medios extremos y entre ellos para formar una capa principal (46) de fibras, una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada transversalmente alrededor de dicha capa principal (46) de fibras para formar una capa secundaria (50) de fibras y una capa de protección (48) formada sobre dicha capa principal (46) y dicha capa secundaria (50) de fibras, caracterizado porque un tubo compuesto (22) reforzado con fibras presenta unos extremos abiertos opuestos (23), siendo los medios extremos unos racores extremos (24), estando un racor extremo (24) dispuesto en cada extremo (23) de dicho tubo (22), incluyendo cada racor extremo (24) un cuerpo de racor (36) que presenta un resalte de montaje, presentando cada uno de dichos resaltes de montaje al menos una sección (28) con una sección transversal sustancialmente correspondiente a la sección transversal de dicho tubo (22), incluyendo dicho cuerpo de racor (36) una sección de tapa segmentalmente cilíndrica, unas caras laterales paralelas opuestas (52) y una pestaña (32) al ras de cada cara lateral (52) y que se extiende sobre dicha sección de tapa, con lo que se forma una superficie rebajada (30) entre dichas pestañas (32), estando la hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada longitudinalmente con respecto del eje de dicho tubo (22), alrededor de dichos racores extremos (24) y entre ellos, para formar la capa principal (46) de fibras que cubre dicha superficie rebajada (30) hasta una altura menor que la altura de dichas pestañas (32), estando la capa de protección (48) formada sobre dicha capa principal (46) entre dichas pestañas (32) y dichas capas secundaria (50) y principal (46) alrededor de dicho tubo (22).

Description

Elemento de conexión compuesto.

Campo de la invención

La presente invención se refiere en general a un elemento de conexión. Más particularmente, se refiere a un elemento de conexión de fibra compuesto mejorado, tal como un elemento de conexión de suspensión.

Antecedentes de la invención

Los elementos de conexión, tales como los elementos de conexión de suspensión, se utilizan para conectar dos componentes entre sí. En su utilización en automoción, los elementos de conexión se utilizan frecuentemente en la estructura de suspensión. Los elementos de conexión permiten típicamente que los componentes conectados se muevan a lo largo de un eje uno con relación a otro.

Un tipo de elemento de conexión conocido es un elemento de conexión de metal fundido o forjado en una pieza. Cada extremo del elemento de conexión incluye un cilindro hueco. Los ejes a través del centro de los cilindros huecos son paralelos entre sí. Los cilindros están conectados por una biela o tubo circular. Una inserción de caucho cilíndrico está encajada a presión dentro de cada cilindro hueco. Dentro de cada inserción se encuentra un manguito metálico hueco.

El elemento de conexión puede estar compuesto también por tres tubos metálicos soldados entre sí. Dos de los tubos forman los cilindros huecos y el último tubo se utiliza como pieza de conexión.

El elemento de conexión está conectado a otros componentes por un perno. El perno se sitúa a través de un diente de una horquilla o yugo en el componente. El perno se sitúa entonces a través del manguito. El perno se sitúa también a través de otra horquilla o yugo del componente. Finalmente, se aprieta una tuerca sobre el perno para retener el elemento de conexión.

Los manguitos paralelos permiten que los componentes en cada extremo del elemento de conexión giren a lo largo de un eje. Las inserciones de caucho permiten un movimiento angular y lateral limitado. Las inserciones de caucho aíslan y amortiguan también las vibraciones y los golpes. Así, las vibraciones y los golpes se aíslan de un extremo del elemento de conexión al otro.

Existe una serie de problemas asociados a estos elementos de conexión. Dado que el elemento de conexión es metálico, los elementos de conexión añaden peso sustancial a un coche. El peso incrementado da como resultado un consumo elevado de gasolina. Además, el forjado, la fundición o la soldadura añaden costes al elemento de conexión.

En la patente US nº 4.495.381 se describe un elemento de conexión compuesto para su uso como aislador. Este aislador comprende un tubo de aislamiento que se realiza devanando fibras de vidrio alrededor de un núcleo retirable. En ambos extremos del tubo de aislamiento están pegados racores metálicos con un aglutinante resinoso. Una pluralidad de campanas antiintemperie elastoméricas en forma de collar se enchufan sobre el exterior del tubo de aislamiento de una manera parcialmente solapada. Unas piezas electrónicas de potencia están dispuestas dentro del tubo de aislamiento. Los racores de conexión están atornillados en dichos racores metálicos para montar el elemento de conexión compuesto.

En la patente US nº 5.406.033 se describe otro elemento de conexión compuesto para su uso como aislador. Este aislador comprende unos manguitos que están conectados entre sí por hebras de fibra de vidrio revestidas de resina que rodean los manguitos de forma transversal a su abertura de tal modo que resulte una capa principal de fibras. Una hebra de fibra de vidrio impregnada de resina está devanada transversalmente alrededor de dicha capa principal de fibras entre los manguitos para formar una capa secundaria de fibras. Una capa de protección de polímero que incluye campanas antiintemperie está moldeada sobre el cuerpo de fibra de vidrio recibido para crear un aislante.

Sumario de la invención

El objetivo de la presente invención es proporcionar un elemento de conexión mejorado que evite los problemas anteriores.

En una forma de realización, se proporciona un elemento de conexión compuesto según se describe en la reivindicación 1.

Todavía en otra forma de realización de la invención, se proporciona un elemento de conexión compuesto según se describe en la reivindicación 7.

Breve descripción de los dibujos

La invención, incluyendo su construcción y su procedimiento de funcionamiento, junto con otros objetos y ventajas de la misma, se ilustra en los siguientes dibujos, en los que:

la figura 1 es una vista en perspectiva de un elemento de conexión compuesto que materializa las características de la presente invención;

la figura 2 es una vista en perspectiva de algunos de los componentes del elemento de conexión compuesto de la figura 1;

la figura 3 es una vista en sección transversal del elemento de conexión compuesto de la figura 1 a lo largo de la línea A-A;

la figura 4 es una vista en sección transversal ampliada del elemento de conexión compuesto de la figura 1 a lo largo de la línea B-B;

la figura 5 es una vista en sección transversal del componente de la pieza extrema de la figura 2 a lo largo de la línea C-C;

la figura 6 es una vista en sección transversal del componente de la pieza extrema de la figura 2 a lo largo de la línea D-D;

la figura 7 ilustra una etapa en el procedimiento de devanar las fibras del elemento de conexión mostrado en la figura 1;

la figura 8 ilustra otra etapa en el procedimiento de devanar las fibras del elemento de conexión mostrado en la figura 1;

la figura 9 es una vista en perspectiva de un aislador compuesto con una biela doblada y un devanado de fibra; y

la figura 10 es una vista de piezas extremas alternativas. En particular, la figura 10A es una vista en sección transversal de una pieza extrema con un manguito esférico; la figura 10B es una vista en perspectiva de una pieza extrema con un cilindro independiente y una sección de transición junto con unas vistas en sección transversal de dos cilindros alternativos; y la figura 10C es una vista en perspectiva de una pieza extrema de yugo.

Descripción de las formas de realización preferidas

La figura 1 ilustra un elemento de conexión compuesto 20 que materializa las características de la presente invención. El elemento de conexión compuesto 20 puede usarse como un elemento de conexión de suspensión o como un aislador según se describe en la patente US nº 5.406.033. Para su uso como se moldean unas campanas antiintemperie sobre el elemento de conexión.

Haciendo referencia a las figuras 2 a 4, el elemento de conexión compuesto 20 incluye una biela 22 y dos racores o piezas extremas 24. La biela 22 es recta o está doblada y presenta extremos opuestos 23. La biela 22 es preferentemente de fibra de vidrio tubular extruida por tracción para satisfacer requisitos de carga mayores y de polímero extruido tubular para satisfacer requisitos de carga menores. Así, la biela 22 presenta una sección transversal circular y encierra un área hueca 25 a lo largo de su longitud. Otros materiales, tales como aluminio o magnesio, pueden usarse para la biela 22. La biela 22 puede presentar asimismo otras formas en sección transversal, tal como una forma de C, una viga en I o un cilindro macizo.

Cada pieza extrema 24 es de la misma construcción que la otra pieza extrema 24, pero las piezas extremas 24 pueden ser de diferentes construcciones. Cada pieza extrema 24 incluye un manguito 26 y una sección exterior 36. Preferentemente, el manguito 26 es un manguito cilíndrico metálico, tal como acero o aluminio.

La sección exterior 36 incluye una sección de transición 28, una superficie rebajada 30, unas pestañas 32 y un rebaje 34 de la biela dentro de unos medios de pestaña 35. Preferentemente, la sección exterior 36 es de un elastómero moldeado, tal como caucho, poliuretano u otro material elástico. La sección exterior 36 está moldeada alrededor del manguito 26. Antes del moldeo, se aplica un adhesivo al manguito 26. El adhesivo mantiene el manguito 26 dentro de la sección exterior 36. Como alternativa al moldeo de la sección exterior 36 sobre el manguito 26, este manguito 26 se ensambla a presión en la sección exterior 36 moldeada previamente o conformada.

La superficie rebajada 30 es creada por las pestañas 32. Cada pestaña 32 se extiende desde la superficie rebajada 30. La superficie rebajada 30 comienza en un lado, tal como la parte superior, de la sección exterior 36 adyacente a la sección de transición 28 y se curva alrededor de un lado opuesto, tal como la parte inferior, de la sección exterior 36 adyacente a la sección de transición 28. En lugar de curvarse alrededor de la sección exterior 36, la superficie rebajada 30 puede comprender una pluralidad de superficies planares unidas sustancialmente llanas. La superficie rebajada 30 puede estar también redondeada o ranurada o presentar otra textura superficial. La superficie rebajada 30 preferentemente no presenta, pero puede presentar, unas porciones que se extienden desde la sección exterior 36 más allá de las pestañas 32.

La sección exterior 36 incluye también preferentemente en cada lado un escalón 38 adyacente a la sección de transición 28. Preferentemente, el escalón 38 comprende el espesor de las pestañas 32 y tiene una dimensión en altura aproximadamente igual al espesor de las fibras devanadas, como se expone a continuación.

Los escalones 38 y la superficie rebajada 30 forman una conexión conceptual con la sección de transición 28. Como se muestra en la figura 5, la sección transversal de la sección de transición 28 junto a los escalones 38 (ambos lados) y a la superficie rebajada 30 (partes superior e inferior) es rectangular. Preferentemente, la sección de transición 28 está al ras de la superficie rebajada 30 y los escalones 38 se extienden más allá de la sección de transición 28 desde la sección exterior 36. Así, dos bordes de la sección transversal rectangular C-C están al ras de las dos superficies de rebaje 30 mostradas en la sección transversal A-A de la figura 3. Son posibles otras formas en sección transversal, tales como cuadradas o redondeadas.

Haciendo referencia a las figuras 2, 5 y 6, la sección de transición 28 incluye el rebaje 34 de la biela dentro de los medios de pestaña anulares 35. El rebaje 34 de la biela está en un extremo de la pieza extrema 24. El rebaje 34 de la biela está conformado para encerrar una porción de la biela 22, tal como un extremo 23. Así, el rebaje 34 de la biela es preferentemente circular. Son posibles otras formas, tales como rectangulares para aceptar una biela 22 rectangular o de sección transversal en forma de viga en I. El rebaje 34 de la biela es preferentemente de 19,05 ó 25,4 mm (3/4 ó 1 pulgada) de profundidad, pero son posibles otras dimensiones. Preferentemente, la biela 22 se desliza dentro del rebaje 34 de la biela, pero puede encajar estrechamente en dicho rebaje 34 de la biela.

En el extremo de la sección de transición 28 con el rebaje 34 de la biela, la sección transversal D-D de la sección de transición 28 en los medios de pestaña 35 se adapta a la sección transversal de la biela 22. Como se muestra en la figura 6, la sección transversal D-D es rectangular con esquinas redondeadas o achaflanadas 40. Las esquinas redondeadas o achaflanadas 40 adaptan la sección exterior 36 a la barra de conexión circular 22. La cantidad de redondeamiento o achaflanamiento de las esquinas 40 aumenta desde la unión conceptual con los escalones 38 y la superficie rebajada 30 hasta el extremo de la sección exterior 36 con el rebaje 34 de la biela. Así, la sección de transición 28 cambia gradualmente de la superficie de rebaje 30 o la sección transversal C-C de la figura 5 a las esquinas redondeadas o achaflanadas 40 o la sección transversal D-D de la figura 6. La sección de transición 28 proporciona una transición suave de la forma de la superficie de rebaje 30 a la forma de la biela 22.

La sección de transición 28 proporciona también una transición suave de las dimensiones de la superficie rebajada a las dimensiones de la biela 22. Por ejemplo, la sección transversal C-C de la figura 5 comprende un rectángulo de 19,05 mm por 19,05 mm (3/4 de pulgada por 3/4 de pulgada) y la sección transversal D-D de la figura 6 comprende un rectángulo de 15,88 mm por 15,88 mm (5/8 de pulgada por 5/8 de pulgada) con esquinas redondeadas o achaflanadas 40.

La sección de transición 28 presenta uno o más surcos 42. Preferentemente, dos surcos circulares 42 son transversales a las esquinas 40 y están uniformemente espaciados a lo largo de la sección de transición 28. Los surcos 42 ayudan a sujetar la pieza extrema 24 a la biela 22, como se expone a continuación.

Para ensamblar el elemento de conexión compuesto 20, las dos piezas extremas 24 y la biela 22 descritas anteriormente se posicionan una junto a otra como se muestra generalmente en la figura 2. En particular, un extremo 23 de la biela 22 se coloca dentro del rebaje 34 de biela de una pieza extrema y el otro extremo 23 de la biela 22 se coloca dentro del rebaje 34 de la biela de la otra pieza extrema. El elemento de conexión compuesto 20 puede incluir más de dos piezas extremas. Por ejemplo, se usa una biela 22 con una horquilla en uno o ambos extremos. Una pieza extrema 24 está situada en cada una de las horquillas o extremos de la biela 22.

Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, junto con la biela 22 y las piezas extremas 24, el elemento de conexión compuesto 20 incluye además al menos un devanado de una o más hebras de fibras 44. Preferentemente, las fibras 44 son fibras de vidrio, pero pueden usarse otras fibras, tales como fibras de carbono (grafito), fibras de polímero (aramida) o fibras combinadas. Aunque sería adecuada una variedad de fibras de vidrio, la fibra preferida es "E-glass" (electrical glass - vidrio eléctrico). La "E-glass" es una fibra barata de grado eléctrico con alta resistencia mecánica. Aunque la figura 7 muestra múltiples fibras 44, las fibras 44 pueden comprender alternativamente una única fibra 44 o una cinta tejida cruzada de fibras 44.

El elemento de conexión compuesto 20 se realiza devanando las fibras 44 después de su revestimiento con resina. Generalmente, las fibras 44 se devanan longitudinalmente entre las piezas extremas 24 y alrededor de éstas. El devanado longitudinal forma una capa principal 46 de fibras revestidas de resina 44 y une las piezas extremas 24 como una parte integrante del elemento de conexión compuesto 20. Como se muestra en la figura 8, las mismas fibras continuas 44 son devanadas después transversalmente alrededor de la capa principal 46 para formar una capa secundaria 50 de fibras 44. Alternativamente, se utilizan una hebra o hebras diferentes de la fibra 44 para cualquier porción de las capas principal o secundaria 46, 50.

Estas etapas de devanado se llevan a cabo utilizando un procedimiento conocido de devanado. Para una exposición de la tecnología del devanado de filamentos, incluyendo un listado de patentes relacionadas con la misma, se hace referencia a Filament Winding, un libro de Peters, Humphrey y Foral publicado por SAMPE, Society of Advanced Materials and Process Engineers.

Haciendo referencia a las figuras 7 y 8, se ilustran detalles del devanado de las fibras 44 para el elemento de conexión compuesto 20. Inicialmente, las piezas extremas 24 son aseguradas en las posiciones relativas mostradas en las figuras 7 y 8 por un soporte (no mostrado). Las piezas extremas 24 son alineadas axialmente y separadas una de otra. La distancia L del eje 1A del manguito 26 al eje 1B del otro manguito 26 representa una longitud aproximada del elemento de conexión compuesto 20. El soporte asegura las piezas extremas 24 por conexión a los manguitos 26 y permite algún movimiento relativo de las piezas extremas 24 durante la fabricación del elemento de conexión compuesto 20. Las superficies laterales 52 de las piezas extremas 24 definidas por las pestañas 32, los escalones 38 y los extremos de los manguitos 26 se cubren preferentemente con el soporte u otros medios durante el devanado. La cobertura impide que las superficies 52 y los extremos de los manguitos 26 se ensucien con resina durante el devanado, como se describe a continuación.

Según la invención, la hebra continua de fibras 44 se "humedece" de manera controlada en un baño de resina líquida (no mostrado). Por ejemplo, las fibras 44 son revestidas de un poliéster, viniléster, epoxi, material fenólico, polímero termoplástico u otro material con propiedades similares. La resina debe proporcionar una buena unión mecánica y ser adecuada para moldeo, pintura o inmersión a alta temperatura a fin de crear la capa de protección 48 mostrada en las figuras 1, 3 y 4. Preferentemente, se utiliza viniléster. La relación preferida entre fibra de vidrio y resina es aproximadamente de setenta por ciento a treinta por ciento. Pueden usarse otras relaciones en función de la resistencia a la tracción deseada. La resina migra a través de las fibras 44 para conectar las fibras individuales 44. Como alternativa, las fibras 44 pueden impregnarse previamente por técnicas convencionales.

Las fibras 44, después de su revestimiento con resina, se devanan de forma repetitiva desde una pieza extrema 24 hasta la otra pieza extrema 24 y alrededor de la misma, formando un bucle de fibras 44. Las fibras 44 se devanan hasta que dichas fibras 44 cubran las superficies rebajadas 30 de cada pieza extrema 24 en toda la anchura de dichas superficies rebajadas 30, como se muestra en la figura 3. Este devanado longitudinal de las fibras 44 conforma la capa principal 46 hasta un grosor aproximadamente ½ de la altura de las pestañas 32 por encima de la superficie rebajada 30. Si el elemento de conexión compuesto 20 incluye un número impar de piezas extremas, tal como tres, una de las piezas extremas presenta preferentemente unas pestañas más altas 32 y/o una superficie rebajada más ancha 30 para alojar los devanados adicionales de fibras 44, necesarios para cubrir las otras dos piezas extremas 24 como se ha expuesto anteriormente.

La figura 8 ilustra el devanado adicional de las fibras 44 para formar la capa secundaria 50. Preferentemente, las mismas fibras 44 utilizadas para formar la capa principal 46 se devanan como un tramo continuo para formar la capa secundaria 50. Las fibras 44 se llevan a través de la capa principal 46 desde una de las piezas extremas 24 y después alrededor de la capa principal 46 entre ambas piezas extremas 24. Preferentemente, las fibras 44 se devanan en múltiples pasadas desde una pieza extrema 24 hasta la otra pieza extrema 24. Por ejemplo, las fibras 44 se devanan de forma suelta bajo un pequeño ángulo de paso (z) de 10 ó 170 grados con el eje 2 mostrado en la figura 8 en una primera pasada. Pueden usarse otros ángulos. Durante una segunda pasada, las fibras 44 son estrechamente devanadas bajo un alto ángulo de paso (z) de aproximadamente 90 grados con el eje 2. Para devanar estrechamente las fibras 44, se tira de ellas, en tensión, contra la capa principal 46 cuando se devana la capa secundaria 50. El estrecho devanado arrastra la capa principal 46 hacia dentro desde su trayectoria de bucle original alrededor de las piezas extremas 24 y expulsa aire de la capa principal 46. El estrecho devanado crea también la forma del elemento de conexión articulado compuesto 20 mostrado en la figura 1. Pueden usarse otros ángulos, pasadas y tensión variable. Por ejemplo, se incrementa el número de pasadas para aumentar la resistencia del elemento de conexión compuesto 20.

Durante la segunda pasada, se utilizan múltiples devanados transversales de las fibras 44 para crear una capa secundaria más gruesa 50 adyacente a cada pieza extrema 24. En particular, las fibras 44 se devanan alrededor de la sección de transición 28 hasta un grosor próximo a la altura del escalón 38. Los surcos 42 de la sección transición 28 ayudan a mantener las fibras revestidas de resina 44 de la capa secundaria 50 en su sitio sobre la sección de transición inclinada 28. Los devanados transversales múltiples contribuyan a las propiedades de soporte de la carga del elemento de conexión compuesto 20 y permiten una transición suave de las superficies laterales 52 a la capa de protección 48 (véanse las figuras 1 y 4). Puede usarse también un devanado transversal múltiple de las fibras 44 a lo largo de otras porciones de la biela 22, tal como un devanado más grueso en el centro del elemento de conexión compuesto 20.

Junto con el devanado de la capa principal 46, la tensión aplicada durante el devanado de la capa secundaria 50 aplica fuerza a las piezas extremas 24. La fuerza mantiene las piezas extremas 24 en posición adyacentes a la biela 22. La fuerza puede tirar de las piezas extremas 24 acercándolas más una a otra, particularmente si la biela 22 no se inserta dentro de toda la profundidad de cada rebaje 34. La fuerza tiende también a compactar el material elastomérico de las piezas extremas 24. La fuerza aplicada por las fibras 44 mantiene las piezas extremas 24 como un componente integrante del elemento de conexión compuesto 20 al no permitir la retirada de dichas piezas extremas 24.

Después de que se devanen las fibras 44 para formar el elemento de conexión compuesto 20, se permite que la resina líquida se cure por endurecimiento. El curado por endurecimiento asegura además entre sí las piezas extremas 24 y la biela 22. Si se desea, la resina puede curarse en horno para acelerar el proceso de fabricación.

Volviendo a las figuras 1, 3 y 4, la capa de protección 48 se aplica sobre el elemento de conexión compuesto 20. La capa de protección 48 es una capa de pintura, un revestimiento de material del tipo de inmersión o un revestimiento moldeado por inyección. Preferentemente, se usa pintura epoxídica. El tipo de material usado para la capa de protección 48 se basa en el coste, la estética y la protección requerida frente al medio ambiente. Para el moldeo por inyección el tipo de material utilizado es un polímero, tal como caucho de silicona. El moldeo por inyección, se utiliza preferentemente para crear un aislador a partir del elemento de conexión compuesto 20. El aislador es de la misma construcción, la única diferencia reside en que se moldean campanas antiintemperie sobre la capa de protección 48 o con la misma.

La capa de protección 48 se aplica para cubrir completamente las capas principal y secundaria 46 y 50. Un soporte, tal como el soporte expuesto anteriormente, cubre las superficies 52 y la porción expuesta de los manguitos 26 en cada pieza extrema 24. Así, el soporte enmascara las porciones expuestas de las piezas extremas 24, incluyendo las porciones interiores de los manguitos 26. La capa de protección 48 es pintada por pulverización sobre el elemento de conexión compuesto 20, o bien este elemento de conexión compuesto 20 es sumergido en material de revestimiento líquido del tipo de inmersión. A continuación, se permite que la capa de protección 48 se seque o endurezca. Preferentemente, la capa de protección 48 está al ras de las superficies laterales 52 a lo largo de los escalones 38 y con las pestañas 32 por encima de las superficies rebajadas 30 después de secarse o endurecerse. Pueden usarse otras técnicas de revestimiento para formar la capa de protección.

Para el moldeo por inyección, se construye una matriz de modo que se acoplen las secciones de molde superior e inferior y se enmascaren las caras expuestas, tales como las superficies 52 y los manguitos 26. Se inserta una biela retráctil dentro de cada manguito 26 antes de que se cierren las secciones de molde. La biela 22 enmascara las porciones interiores de los manguitos 26 a menos que se cree el elemento de conexión compuesto 20 para uso como aislador. A continuación, se inyecta caucho de silicona de una manera convencional a través de lumbreras para formar la capa de protección 48. Aunque se utiliza moldeo por inyección en el ejemplo antes descrito, podrían usarse también otras técnicas de moldeo, así como otros materiales de moldeo.

Haciendo referencia a la figura 9, se muestra una biela alternativa 22. La biela 22 tiene un codo 54 a lo largo del eje 2. Los rebajes de biela 34 están preferentemente angulados en las piezas extremas 24 de acuerdo con el grado del codo 54. Alternativamente, los extremos de la biela 22 para su inserción en cada rebaje de la biela 34 están angulados de modo que sean paralelos al eje 2. Son posibles otras distorsiones de la biela 22, incluyendo los extremos u otras porciones de la biela 22.

Las fibras 44 se devanan preferentemente con el codo 54 de una forma diferente de la expuesta anteriormente para conformar la capa principal 46. Las fibras 44 son devanadas de forma repetitiva desde una pieza extrema 24 hasta la otra pieza extrema 24 y alrededor de ésta. Sin embargo, en lugar de formar el bucle de fibras 44, las fibras 44 son devanadas en espiral entre las piezas extremas 24, como se muestra. Al igual que el devanado de las fibras 44 expuesto anteriormente con respecto a las figuras 7 y 8, las fibras 44 son devanadas hasta que dichas fibras 44 cubran las superficies rebajadas 30 de cada pieza extrema 24 en toda la anchura de dichas superficies rebajadas 30, como se muestra en la figura 3. La capa secundaria 50 se forma también como se ha expuesto anteriormente.

Haciendo referencia a la figura 10, se muestran varias piezas extremas alternativas 24. En la figura 10A, el manguito 26 es un manguito esférico con una junta de cojinete esférica 58. El manguito 26 es una pieza moldeada de acero, aluminio, polímero reforzado con fibra de alta resistencia u otros materiales. La sección exterior 36 es de una pieza, como se ha expuesto anteriormente, o está divida en dos piezas, como se muestra. Las dos piezas ajustan una con otra para formar la superficie rebajada 30. Asimismo, como se muestra, la sección exterior 36 se estrecha hacia el manguito 26. La porción estrechada de la sección exterior 36 y la cara expuesta hacia fuera del manguito 26 están tapadas por cubiertas de polvo convencionales 56. Como se conoce en la técnica, las cubiertas de polvo 56 protegen la junta de cojinete esférica 58.

En la figura 10B se muestra otra pieza extrema alternativa 24. La pieza extrema 24 incluye una sección cilíndrica 60 y una sección de transición 28. Sin embargo, la sección de transición 28 y la sección cilíndrica 60 son dos piezas diferentes. La sección cilíndrica 60 comprende un manguito grande, tal como un manguito metálico. Como se muestra en las secciones transversales alternativas, la sección cilíndrica 60 puede presentar unas pestañas 32.

La sección de transición 28 es preferentemente una pieza metálica, pero pueden usarse otros materiales. La sección de transición 28 es generalmente la misma que la sección de transición 28 expuesta anteriormente, pero puede no presentar los surcos 42. Además, la sección de transición 28 en esta forma de realización alternativa puede tener dientes 62 que se extienden desde la sección de transición 28. Los dientes 62 están conformados para adaptarse alrededor de una porción de la sección cilíndrica 60 a fin de retener la sección de transición 28 junto a la sección cilíndrica 60. Alternativa y preferentemente, la sección de transición 28 está pegada con adhesivo a la sección cilíndrica 60. Tanto los dientes 62 como el adhesivo pueden usarse para conectar la sección cilíndrica 60 y la sección de transición 28. La sección de transición 28 une la sección cilíndrica 60 y la biela 22, como se ha expuesto anteriormente.

Para la forma de realización alternativa mostrada en la figura 10B, una inserción de caucho con un manguito es encajado a presión en la sección cilíndrica 60, como se conoce en la técnica. Las fibras 44 son devanadas alrededor de la sección cilíndrica 60 de modo que pueda retirarse la inserción de caucho. Sin embargo, las fibras 44 retienen las piezas extremas 24 junto a la biela, como se ha expuesto anteriormente.

En la figura 10C se muestra otra pieza extrema alternativa 24. La pieza extrema 24 comprende un yugo 64. El yugo 64 incluye un casquillo 66. El casquillo 66 encaja a presión o se enchufa en la biela 22 o sobre ella. Preferentemente, el casquillo 66 es redondo o, en caso contrario, presenta una sección transversal que se adapta a la forma en sección transversal de la biela 22. Puede añadirse una sección de transición adicional 28 sobre el casquillo 66 o la biela 22. Las fibras 44 son devanadas alrededor del yugo 64 entre los brazos 68. Si se utiliza una sección de transición 28, esta sección de transición 28 proporciona una transición más suave del yugo 64 a la biela 22, como se ha expuesto anteriormente.

Cualquiera de las piezas extremas 24 descritas anteriormente u otras piezas extremas 24 se utilizan en el elemento de conexión compuesto 20. Todas las piezas extremas 24 en cualquier elemento de conexión compuesto proporcionado 20 pueden ser del mismo tipo de pieza extrema 24 o de diferentes tipos de piezas extremas 24. Por ejemplo, se usa una pieza extrema como la mostrada en la figura 10C con una pieza extrema mostrada en la figura 2.

Como otra alternativa más, el elemento de conexión compuesto 20 está formado sin la biela 22. La sección de transición 28 de las piezas extremas 24 va de la superficie rebajada 30 a la forma final del centro del elemento de conexión compuesto 20, tal como circular. El centro del elemento de conexión compuesto 20 o la sección entre las piezas extremas 24 comprende las capas principal y secundaria 46 y 50 de fibras 44. La sección del centro se forma devanando las fibras 44. La sección del centro es preferentemente circular en sección transversal, tal como un cilindro hueco.

El elemento de conexión compuesto 20 sin la biela 22 se crea manteniendo las piezas extremas 24 en una relación de separación mientras la capa principal 46 de fibras 44 se devana alrededor de las piezas extremas 24 y entre ellas. La capa secundaria 50 de las fibras 44 se devana alrededor de la capa principal 46, como se ha expuesto anteriormente. La tensión de la capa secundaria 50 puede cambiarse de modo que se forme un área hueca 25 dentro de la sección del centro y dentro de la capa secundaria 50.

Puede concebirse que las capas de vidrio puedan devanarse según un patrón de solapamiento en lugar de devanarse concéntricamente; la segunda capa podría ser helicoidal o de devanado cruzado; podrían incluirse más de dos capas; o la hebra es preferentemente continua en todos los devanados, pero podría incluir varias hebras diferentes.

Claims

1. Elemento de conexión compuesto (20), que comprende al menos dos medios extremos separados que están conectados entre sí por una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada alrededor de dichos medios extremos y entre ellos para formar una capa principal (46) de fibras, una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada transversalmente alrededor de dicha capa principal (46) de fibras para formar una capa secundaria (50) de fibras y una capa de protección (48) formada sobre dicha capa principal (46) y dicha capa secundaria (50) de fibras, caracterizado porque un tubo compuesto (22) reforzado con fibras presenta unos extremos abiertos opuestos (23), siendo los medios extremos unos racores extremos (24), estando un racor extremo (24) dispuesto en cada extremo (23) de dicho tubo (22), incluyendo cada racor extremo (24) un cuerpo de racor (36) que presenta un resalte de montaje, presentando cada uno de dichos resaltes de montaje al menos una sección (28) con una sección transversal sustancialmente correspondiente a la sección transversal de dicho tubo (22), incluyendo dicho cuerpo de racor (36) una sección de tapa segmentalmente cilíndrica, unas caras laterales paralelas opuestas (52) y una pestaña (32) al ras de cada cara lateral (52) y que se extiende sobre dicha sección de tapa, con lo que se forma una superficie rebajada (30) entre dichas pestañas (32), estando la hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada longitudinalmente con respecto del eje de dicho tubo (22), alrededor de dichos racores extremos (24) y entre ellos, para formar la capa principal (46) de fibras que cubre dicha superficie rebajada (30) hasta una altura menor que la altura de dichas pestañas (32), estando la capa de protección (48) formada sobre dicha capa principal (46) entre dichas pestañas (32) y dichas capas secundaria (50) y principal (46) alrededor de dicho tubo (22).

2. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque cada una de dichas pestañas (32) presenta unos extremos libres opuestos, extendiéndose algunos de dichos extremos libres (38) hacia fuera desde dicha superficie rebajada (30).

3. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 2, caracterizado porque dicha capa secundaria (50) de fibras cubre dichos extremos libres (38) de dichas pestañas (32).

4. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 3, caracterizado porque dicha capa de protección (48) presenta una superficie exterior que está sustancialmente al ras de la parte superior de dichas pestañas (32).

5. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 4, caracterizado porque dicha superficie exterior de capa de protección (48) está también sustancialmente al ras de dichas caras laterales (52) del cuerpo de racor.

6. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 1, caracterizado porque la hebra de fibra (44) impregnada de resina se devana para formar dicha capa secundaria devanando en primer lugar de extremo a extremo dicho tubo (22) bajo un elevado ángulo de paso y devanando a continuación de extremo a extremo dicho tubo (22) bajo un pequeño ángulo de paso.

7. Elemento de conexión compuesto (20) para su utilización como un aislador que comprende una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada para formar una capa principal (46) de fibras, una hebra de fibra (44) impregnada de resina devanada alrededor de dicha capa principal (46) de fibra para formar una capa secundaria (50) de fibras y una capa de protección (48) que incluye campanas antiintemperie (w) formadas sobre dichas capas principal y secundaria (46, 50), caracterizada porque un cilindro (22) reforzado con fibras presenta una sección transversal circular y presenta unos extremos opuestos (23), un racor extremo (24) en cada extremo (23) de dicho cilindro (22), incluyendo cada uno de dichos racores extremos (24) unos medios de pestaña (35) para la conexión con el cilindro (22) y encerrando dichas capas principal y secundaria (46, 50) de fibras un área hueca (25).

8. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dichos racores extremos (24) están realizados, al menos parcialmente, en aluminio.

9. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha capa de protección (48) está formada por caucho de silicona.

10. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha capa secundaria (50) está devanada helicoidalmente alrededor de dicha capa principal (46).

11. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dichas fibras (44) están formadas por vidrio.

12. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dichas fibras (44) están formadas por aramida.

13. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque se ha aplicado un adhesivo a dichos racores extremos (24).

14. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dichos medios de pestaña (35) de los racores extremos son de forma cilíndrica.

15. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dicha capa de protección (48) está moldeada sobre dicha capa secundaria (50).

16. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 7, caracterizado porque dichas campanas antiintemperie (w) están moldeadas alrededor de dicho cilindro (22).

17. Elemento de conexión compuesto según la reivindicación 16, caracterizado porque dichas campanas antiintemperie (w) están moldeadas con dicha capa de protección (48) alrededor de dicho cilindro (22).