ES2278296T3 - Deposito de combustible para un vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Depósito de combustible (10) para un vehículo, con un cuerpo envolvente (11) continuo de paredes delgadas, cerrado en sus extremos frontales por paneles (12, 13), presentando dicho cuerpo envolvente (11), visto en dirección perimetral, una secuencia de tramos (14-17) de radio de curvatura pequeño, que se alternan con tramos (18-21) de radio de curvatura grande, teniendo dicho depósito de combustible por lo menos un dispositivo de fijación (22) que comprende una pieza interior (23) en contacto con el lado interior del cuerpo envolvente (11) y una pieza exterior (24) en contacto con el lado exterior del cuerpo envolvente (11), estando dichas piezas unidas entre sí mediante por lo menos un perno tensor (25) que atraviesa el cuerpo envolvente (11), y teniendo la pieza exterior (24) elementos de fijación (30-32) para la sujeción sobre un vehículo, de manera que la pieza interior y la pieza exterior (23, 24), vistas en dirección perimetral del depósito, presentan respectivamente un tramo (14) deradio de curvatura pequeño y, por lo menos parcialmente, un tramo (18) de radio de curvatura grande, y estando dichas piezas ajustadas a dichos radios de curvatura.
Description
Depósito de combustible para un vehículo.
La presente invención se refiere a un depósito
de combustible para un vehículo, con un cuerpo envolvente continuo,
de paredes delgadas, cerrado por paneles en sus lados frontales, en
el que el cuerpo envolvente, vista en dirección perimetral, tiene
una secuencia de tramos con radio de curvatura pequeño, alternados
con tramos de radio de curvatura grande.
La figura 1 muestra un depósito de combustible
de este tipo, según el estado actual de la técnica. El cuerpo
envolvente (1) es de un material de paredes delgadas, por ejemplo,
chapa de acero o de aluminio, y los paneles frontales (2), (3)
refuerzan el cuerpo envolvente y mantienen su forma, en la que se
alternan tramos con radio de curvatura pequeño (esquinas) con
tramos de radio de curvatura grande (lados).
Estos depósitos de combustible se utilizan
habitualmente para camiones, máquinas para la construcción, etc., y
pueden tener una capacidad considerable, por ejemplo, hasta 1.000
litros. Cuando están llenos, esto representa un peso de hasta una
tonelada o más, que debe ser fijado de forma segura sobre el
vehículo. Tal como muestra la figura 1, según el estado de la
técnica, se utilizan para la fijación sobre el vehículo estribos en
forma de "L" o cartelas de soporte, atornilladas al bastidor
del vehículo. El depósito del combustible se coloca sobre las
cartelas de soporte (4) y se fija mediante flejes (5).
Esta configuración presenta varios
inconvenientes. Por una parte, la colocación de las cartelas de
soporte (4) sobre el bastidor del vehículo y la colocación de los
flejes (5) son costosas y laboriosas. Por otra parte, las cartelas
de soporte (4) tienen un peso propio considerable, lo que reduce la
cantidad de combustible que se puede cargar y/o la carga útil. Por
último, la necesidad de espacio para las cartelas de soporte (4)
reduce el volumen máximo disponible para el depósito de combustible
en el sitio de su montaje y, con ello, el volumen útil del
depósito.
Por el documento EP 0 872 372 A1, que da a
conocer un depósito de combustible para un vehículo, con un cuerpo
envolvente continuo de paredes delgadas, cerrado mediante paneles en
sus extremos frontales, en el que el cuerpo envolvente, visto en
dirección perimetral, presenta una secuencia alternada de tramos con
radio de curvatura pequeño y tramos con radio de curvatura grande,
y donde el depósito de combustible tiene un dispositivo de fijación
equipado con elementos de fijación para la sujeción firme al
vehículo, se conocen dos formas de realización de fijaciones para
depósitos de combustible. En una de las formas de realización, se
utilizan dos tabiques deflectores con muchos huecos, que poseen
elementos de fijación salientes y que sirven de soportes del
depósito. El cuerpo envolvente está dividido en segmentos, que se
sueldan a ambos lados de los tabiques deflectores, de forma que,
después del ensamblado, los elementos de fijación quedan hacia
afuera. En la otra forma de realización, existe un soporte de
depósito tipo espadón que atraviesa una abertura en forma de ranura
en el cuerpo envolvente y que se suelda o une con remaches en puntos
de fijación a un tabique deflector. La primera variante no es
adecuada para depósitos con cuerpos envolventes de una sola pieza, y
la segunda variante requiere obligatoriamente la existencia de un
tabique deflector, necesita operaciones costosas de soldadura o
unión con remaches, y puede conducir a tensiones y esfuerzos
puntuales excesivos en el cuerpo envolvente.
El objeto de la invención es construir un
depósito de combustible que supere los inconvenientes mencionados.
Este objetivo se consigue con un depósito de combustible del tipo
mencionado al principio, que, según la invención, se caracteriza
porque por lo menos uno de los dispositivos de fijación, que
comprenden una pieza interior adyacente a la superficie interior
del cuerpo envolvente, y una pieza exterior adyacente a la
superficie exterior del cuerpo envolvente, unidas entre sí mediante
por lo menos un perno tensor que atraviesa el cuerpo envolvente, de
forma que la pieza exterior dispone de elementos de fijación para la
sujeción al vehículo, extendiéndose las piezas interior y exterior,
vistas en dirección perimetral del depósito, por un tramo de radio
de curvatura pequeño y, por lo menos parcialmente, por un tramo
contiguo de radio de curvatura grande, y estando asimismo adaptadas
dichas piezas a dichos radios de curvatura.
De esta manera se consigue, por primera vez, un
depósito de combustible con un dispositivo de fijación integrado,
para montaje directo sobre un vehículo, capaz de resistir fuerzas
dinámicas elevadas durante la marcha del vehículo, a pesar de estar
fabricado con un material delgado. El dispositivo de fijación agarra
al cuerpo envolvente con una unión positiva entre la pieza interior
y la pieza exterior. La colocación de dispositivo de fijación en el
tramo con radio de curvatura pequeño, junto con su alargamiento
hasta el tramo contiguo de radio de curvatura grande, hace que la
unión positiva ejerza una presión superficial uniforme. Con ello,
se evitan los esfuerzos puntuales excesivos, que pueden conducir a
grietas o desgarros en el cuerpo envolvente, en los paneles, o en
los tabiques deflectores o separadores que pudieran estar colocados
en el interior del depósito.
El depósito de combustible, según la invención,
puede ser sujetado directamente sobre el vehículo mediante sus
dispositivos de fijación integrados. Gracias a que no son necesarias
cartelas de soporte, se consigue un importante ahorro de peso y se
puede aumentar la capacidad del depósito de combustible con el
espacio que requerirían las cartelas de soporte. El depósito de
combustible, junto con sus dispositivos de fijación, puede ser
prefabricado por el suministrador y entregado al fabricante del
vehículo como conjunto prefabricado. El montaje sobre el vehículo
puede hacerse en una única etapa, utilizando los elementos de
fijación. Además, la configuración según la invención permite la
normalización de los elementos de fijación, lo que simplifica
considerablemente la logística de la fabricación, el mantenimiento
de existencias, la selección y el montaje de diferentes depósitos
para vehículos en tipos o modelos de vehículos distintos.
Una forma preferente de realización de la
invención se caracteriza porque la pieza interior y la pieza
exterior tienen forma de cinta o banda. Gracias a esta forma se
puede conseguir un apriete superficial uniforme con un gasto mínimo
de material.
En especial en los depósitos de combustible de
gran capacidad, puede preverse opcionalmente prolongar la pieza
interior convirtiéndola en un aro que circunda la totalidad del
perímetro interior del cuerpo envolvente, para conseguir una
resistencia suficiente a las solicitaciones.
En todos los casos, es especialmente ventajoso
que la pieza interior y/o la pieza exterior dispongan de medios de
refuerzo, para distribuir por toda la superficie de contacto las
fuerzas transmitidas por los pernos tensores.
Si se desea conseguir un refuerzo aun mayor, el
nervio de refuerzo de la pieza interior puede agrandarse formando
un tabique deflector o separador que abarque toda la extensión
interior del cuerpo envolvente.
No obstante, en los depósitos que poseen por lo
menos un tabique deflector o separador, que se extiende por todo el
espacio interior del cuerpo envolvente, es especialmente ventajoso
que el dispositivo de fijación esté colocado muy cerca del tabique
deflector o separador, pero separado de dicho tabique. Esta
disposición se basa en el conocimiento de que la separación
mecánica entre el dispositivo de fijación y el tabique deflector o
separador contiguo es decisiva para el comportamiento de elasticidad
dinámico del depósito de combustible, a fin de evitar que las
tensiones produzcan grietas.
Cuando las dimensiones del depósito lo
requieren, la pieza interior y la pieza exterior pueden estar unidas
entre sí mediante varios pernos tensores repartidos. No obstante,
se prevé que para cada dispositivo de fijación exista un perno
tensor, que atraviesa el tramo de radio de curvatura pequeño. De
esta manera, sólo es necesario un agujero a través del cuerpo
envolvente, lo que también ayuda a que no se produzcan grietas por
tensiones.
Como perno tensor puede utilizarse cualquier
elemento conocido en la técnica, por ejemplo, una palanca de
sujeción rápida con excéntricos. No obstante, una solución
suficiente a los efectos de la invención es utilizar un tornillo
tensor con una tuerca.
El depósito de combustible puede fabricarse con
cualquier tipo de material. Preferentemente, el depósito, la pieza
interior y la pieza exterior se fabrican con aluminio. De esta
manera se consigue un peso mínimo y una excelente elasticidad y
resistencia a la rotura.
La pieza exterior y la pieza interior pueden
estar directamente en contacto con el cuerpo envolvente, por
ejemplo, cuando dicho cuerpo está fabricado con material plástico.
No obstante, especialmente cuando el depósito se fabrica con
aluminio, es especialmente adecuado que, entre la pieza exterior y
el cuerpo así como entre el cuerpo y la pieza interior, exista un
suplemento de material elástico. Esto aumenta la elasticidad de la
presión superficial aplicada y reduce aún más el riesgo de que se
produzcan grietas por tensiones.
En los depósitos de combustible pequeños, puede
considerarse disponer solamente un dispositivo de fijación. No
obstante, es preferible repartir varios dispositivos de fijación
separados entre sí a lo largo del eje del cuerpo envolvente. De
esta forma, se pueden configurar depósitos de combustible de
cualquier longitud, que pueden sujetarse firmemente al
vehículo.
Como elemento de fijación pueden utilizarse
todas las formas de sujeción, acoplamientos, etc. que han dado
buenos resultados en la técnica, por ejemplo, uniones con tornillos,
uniones de enchufe, cierres rápidos de bayoneta, etc. Según una
forma de realización preferente de la invención, los elementos de
fijación son pletinas con ranuras y/o agujeros para alojar
pasadores de sujeción del vehículo. De esta manera, durante el
montaje en el vehículo, el depósito de combustible puede colocarse
simplemente sobre los pasadores de fijación correspondientes ya
previstos en el vehículo, y apretarse mediante tuercas.
A continuación, se explica con más detalle la
invención sobre la base de un ejemplo de realización, presentado en
los dibujos, que muestran:
la figura 1 muestra un depósito de combustible y
sus componentes de montaje, según el estado de la técnica,
la figura 2 muestra el depósito de combustible
de la invención, en perspectiva,
la figura 3 muestra la pieza interior de un
dispositivo de fijación del depósito de combustible de la figura 2,
en perspectiva, junto con el cuerpo envolvente del depósito de
combustible, en parte representado con una línea discontinua,
la figura 4 muestra la pieza exterior de un
dispositivo de fijación del depósito de combustible de la figura 2,
representado de la misma manera.
Según la figura 2, el depósito de combustible
(10) para un vehículo tiene un cuerpo envolvente continuo (11) de un
material delgado, por ejemplo, chapa de aluminio, cerrado en cada
uno de sus extremos por paneles frontales (12), (13). El depósito de
combustible (10) tiene básicamente forma de un paralelepípedo
redondeado y los paneles (12), (13), aproximadamente la forma de un
cuadrado con ángulos redondeados. De esta forma, observando el
cuerpo envolvente (11) en dirección perimetral, se observa una
secuencia de tramos (14), (15), (16), (17) de radio de curvatura
pequeño alternados con tramos (18), (19), (20), (21) con radio de
curvatura grande (figura 3). Esto conduce al aprovechamiento máximo
del espacio habitualmente previsto en un vehículo para el depósito
de combustible. No obstante, esta forma no es obligatoria y podría
existir, por ejemplo, una cantidad o disposición diferente de estos
tramos.
En el interior del depósito de combustible (10)
pueden disponerse, del modo conocido en la técnica, tabiques
deflectores o separadores, perpendiculares al eje del cuerpo
envolvente (11), para dividir el depósito de combustible en cámaras
separadas y/o reducir los movimientos del líquido durante la marcha
del vehículo, del modo conocido en la técnica.
Tal como se observa en la figura 2, el depósito
de combustible (10) está equipado con tres dispositivos de fijación
(22), separados, por ejemplo, 50 cm entre sí y repartidos a lo largo
del eje del cuerpo envolvente (11). Las figuras 3 y 4 muestran con
detalle uno de los dispositivos de fijación (22).
Cada dispositivo de fijación (22) tiene una
pieza interior (23) (figura 3) y una pieza exterior (24) (figura 4).
La pieza interior (23) se apoya en la superficie interior del
cuerpo, y la pieza exterior (24) en la superficie exterior del
cuerpo envolvente (11). Las piezas interior y exterior (23), (24)
están unidas entre sí mediante un perno tensor (25), que atraviesa
un agujero (no mostrado) del cuerpo envolvente (11), de manera que
el cuerpo (11) queda apretado entre dichas
piezas.
piezas.
En el ejemplo que se muestra, el perno tensor
(25) es un tornillo roscado, fijado dentro de un cañón (26) de la
pieza interior (23), que atraviesa el cuerpo envolvente (11) y la
pieza exterior (24), y que está apretado con una tuerca (27). En
caso necesario también se pueden prever varios pernos tensores (25)
repartidos por el dispositivo de fijación (22).
La pieza interior (23) y la pieza exterior (24)
tienen la forma de una banda alargada y abarcan por lo menos un
tramo (14) de radio de curvatura pequeño y, por lo menos
parcialmente, un tramo (18) contiguo con radio de curvatura grande.
La pieza interior (23) y la pieza exterior (24) están ajustadas
exactamente a estos radios de curvatura, de forma que el cuerpo
envolvente (11) queda agarrado por dichas piezas con un apriete de
superficie. En una forma de realización alternativa (no mostrada),
la pieza interior (23) puede alargarse convirtiéndola en un aro que
abarca todo el perímetro interior del cuerpo envolvente (11).
Tanto la pieza interior (23) como la pieza
exterior (24) poseen nervios de refuerzo (28), (29). El nervio de
refuerzo (28) de la pieza interior (23) puede opcionalmente
ampliarse para que abarque todo el espacio libre interior del cuerpo
envolvente (11) formando un tabique deflector o separador (no
mostrado). No obstante, el dispositivo de fijación (22) se dispone
preferentemente separado de cualquier tabique deflector o separador
incluido en el depósito de combustible (10) pero, con preferencia
especial, contiguo a dicho tabique. Por ejemplo, en el depósito de
combustible (10) puede disponerse un tabique deflector del tipo
tradicional, contiguo al dispositivo de fijación (22) central de la
figura 2.
La pieza exterior (24) está equipada con
elementos de fijación (30) para la sujeción del depósito a un
vehículo, por ejemplo, al bastidor del mismo. En el ejemplo que se
muestra, los elementos de fijación (30) son pletinas, unidas a los
nervios de refuerzo (29), que tienen en su parte interior ranuras
(31) y en su parte superior agujeros (32). Las ranuras (31) y los
agujeros (32) sirven para hacer pasar los pasadores roscados o de
fijación (no mostrados) del vehículo. Durante el montaje, se colocan
primero las ranuras (31) sobre los correspondientes pasadores de
sujeción del vehículo, y luego se ensartan los agujeros (32) sobre
pasadores roscados adicionales del vehículo, que a continuación se
aprietan con tuercas.
Preferentemente, el depósito de combustible (10)
y los dispositivos de fijación (22) se fabrican de aluminio. En este
caso, se dispone preferentemente un suplemento delgado (33), (34) de
un material elástico, por ejemplo, de caucho, entre la pieza
interior (23) y el cuerpo envolvente (11), así como entre el cuerpo
envolvente (11) y la pieza exterior (24). Los suplementos (33), (34)
sirven no solo para aumentar la elasticidad de la unión positiva
entre el dispositivo de fijación (22) y el cuerpo envolvente (11),
sino que también dotan de estanqueidad al agujero por el que pasa
el perno tensor (25) a través del cuerpo envolvente (11).
Lógicamente, la invención no está limitada a los
ejemplos de realización presentados, sino que abarca todas las
variantes y modificaciones posibles dentro del marco de las
reivindicaciones siguientes.
Claims (12)
1. Depósito de combustible (10) para un
vehículo, con un cuerpo envolvente (11) continuo de paredes
delgadas, cerrado en sus extremos frontales por paneles (12,13),
presentando dicho cuerpo envolvente (11), visto en dirección
perimetral, una secuencia de tramos (14-17) de radio
de curvatura pequeño, que se alternan con tramos
(18-21) de radio de curvatura grande, teniendo dicho
depósito de combustible por lo menos un dispositivo de fijación
(22) que comprende una pieza interior (23) en contacto con el lado
interior del cuerpo envolvente (11) y una pieza exterior (24) en
contacto con el lado exterior del cuerpo envolvente (11), estando
dichas piezas unidas entre sí mediante por lo menos un perno tensor
(25) que atraviesa el cuerpo envolvente (11), y teniendo la pieza
exterior (24) elementos de fijación (30-32) para la
sujeción sobre un vehículo, de manera que la pieza interior y la
pieza exterior (23,24), vistas en dirección perimetral del depósito,
presentan respectivamente un tramo (14) de radio de curvatura
pequeño y, por lo menos parcialmente, un tramo (18) de radio de
curvatura grande, y estando dichas piezas ajustadas a dichos radios
de curvatura.
2. Depósito de combustible, según la
reivindicación 1, caracterizado porque la pieza interior (23)
y la pieza exterior (24) tienen forma de banda alargada.
3. Depósito de combustible, según las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la parte
interior (23) se ha alargado convirtiéndola en un aro que abarca
todo el perímetro interior del cuerpo envolvente (11).
4. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la pieza
interior (23) y/o la pieza exterior (24) disponen de nervios de
refuerzo (28,29).
5. Depósito de combustible, según la
reivindicación 4, con una pieza interior con un nervio de refuerzo,
caracterizado porque el nervio de refuerzo (28) de la pieza
interior (23) se ha ampliado formando un tabique deflector o
separador que se extiende por todo el ancho libre del cuerpo
envolvente (11).
6. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 4, que comprende por lo menos un tabique
deflector o separador que se extiende por todo el ancho libre del
cuerpo envolvente, caracterizado porque el dispositivo de
fijación (22) es contiguo al tabique deflector o separador, pero
separado de dicho tabique.
7. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque cada dispositivo
de fijación (22) tiene un perno tensor (25) que atraviesa el tramo
(14) de radio de curvatura pequeño.
8. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el perno tensor
(25) es un tornillo con una tuerca (27).
9. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el depósito
(10), la pieza interior (23) y la pieza exterior (24) están
fabricados con aluminio.
10. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque entre la pieza
exterior (24) y el cuerpo envolvente (11), así como entre el cuerpo
envolvente (11) y la pieza interior (23), se han dispuesto
suplementos (33, 34) de un material elástico.
11. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque se han
repartido a lo largo del cuerpo envolvente (11) varios dispositivos
de fijación (22).
12. Depósito de combustible, según una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque los elementos
de fijación (30-32) son pletinas (30) que disponen
de ranuras (31) y/o agujeros (32) para que pasen por ellos los
pasadores de fijación del vehículo.
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