ES2292706T3 - Junta de estanqueidad para una brida de escape. - Google Patents

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Nicolas Thillier
Klaus Stapel
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Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Renault SAS
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Federal Mogul Sealing Systems GmbH
Renault SAS
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Abstract

Una junta de estanqueidad (11) para una brida (1) de escape delgada de un grosor que comprende al menos una capa de chapa metálica perforada con al menos una abertura, estando bordeada cada abertura pasante por un nervio periférico, que se caracteriza porque cada capa tiene un grosor comprendido entre 0, 1 y 0, 5 mm y está formada de acero inoxidable previamente laminado en frío cuyos contenidos porcentuales en peso son 0, 035 a 0, 039 de C, 0, 4 a 0, 5 de Si, 1, 4 a 1, 6 de Mn, 10, 5 a 12, 5 de Ni, 16 a 17 de Cr, 2 a 3 de Mo y 0, 36 a 0, 5 de Ti, estando adaptada la junta para utilizarse a temperaturas superiores a 500°C.

Description

Junta de estanqueidad para una brida de escape.
La presente invención se refiere a una junta de estanqueidad para una brida de escape.
La presente invención se aplica a cualquier tipo de conexión por brida en el sistema de escape.
El ejemplo usado para describir la invención es el de un acoplamiento de brida de colector/bajada con una brida estirada delgada en el lado de la bajada.
El acoplamiento entre el colector de escape de un motor y la bajada de escape se forma en conjunto por tres miembros: una brida en el lado del motor, una junta de estanqueidad y una brida en el lado del tubo.
Actualmente se utilizan dos tipos de brida: bridas de dos puntos y de tres puntos. Todas estas bridas tienen una superficie de apoyo plana.
En la presente descripción, la brida en el lado del colector es gruesa, lo que la hace no deformable en la práctica.
En el lado de bajada, la brida se estampa de chapa delgada. Más precisamente, la brida de escape comprende un área de collarín que delimita una abertura para el paso de los gases de escape, un área que forma un soporte de junta que rodea al área de collarín, y medios para sujetar la brida que comprenden al menos dos orificios taladrados en las áreas de sujeción y que hacen posible que la brida sea sujetada por pernos o elementos similares contra una contra - brida después de la interposición de una junta de estanqueidad, estando formada la brida de chapa de acero delgada de un grosor de 2 mm a 3,5 mm. Las áreas de sujeción son planas.
En este tipo de acoplamiento, las juntas de estanqueidad convencionales son inapropiadas. A la temperatura ambiente, las juntas de estanqueidad convencionales (véase, por ejemplo, el documento US- A - 5524906) tienen propiedades elásticas que son suficientes para mantener la estanqueidad, pero pierden de sus propiedades elásticas después de que se calientan a alta temperatura. Como consecuencia, cuando la brida delgada se deforma bajo la acción de los momentos externos, la junta ya no se encuentra adecuadamente a ras con la brida, lo cual conduce a una pérdida de estanqueidad.
El objeto de la presente invención es proponer una nueva junta de estanqueidad para una brida de escape que mitiga los inconvenientes de la técnica anterior y que ofrece un elevado grado de estanqueidad.
Este objeto se consigue por medio de una junta de estanqueidad para una brida de escape delgada de un grosor que comprende al menos una capa de una chapa metálica perforada con al menos una abertura, estando bordeada cada abertura pasante por un nervio periférico, que se caracteriza porque cada capa tiene un grosor comprendido entre 0,1 y 0,5 mm y está formada de acero inoxidable previamente laminado en frío, cuyos contenidos porcentuales en peso son 0,035 a 0,039 de C, 0,4 a 0,5 de Si, 1,4 a 1,6 de Mn, 10,5 a 12,5, de Ni, 16 a 17 de Cr, 2 a 3 de Mo y 0,36 a 0,5 de Ti, estando adaptada la junta para utilizarse a temperaturas superiores a 500ºC.
La invención se expone en la descripción que sigue con referencia a los dibujos que se acompañan, en los cuales:
la figura 1 es una vista superior de una brida estampada delgada, adaptada para utilizarse con la junta de la invención;
la figura 2 es una vista en sección vertical, que muestra un conjunto de una brida de la figura 1 y de una brida de colector montadas con la interposición de una junta de estanqueidad de la invención.
La figura 1 muestra una brida estampada delgada 1 que tiene, en vista de planta, una forma triangular generalmente redondeada y que comprende un collarín 2, dispuesto oblicuamente y que delimita una abertura 3 para el paso de los gases, un miembro principal 4 que forma un soporte de junta que rodea al collarín 2, y tres áreas de sujeción 5, comprendiendo cada una de ellas un orificio taladrado 6. El miembro principal 4 es plano y tiene un reborde 8 orientado hacia arriba, adaptado para hacer rígido al miembro.
La figura 2 muestra un conjunto de una brida 1 estampada delgada con una brida 10 de colector, con la interposición de una junta de estanqueidad 11, estando sujetas la brida 1 estampada delgada y la brida 10 de colector, una contra la otra, por pernos 12 insertados en sus orificios taladrados después de que estos orificios hayan sido
alineados.
Como se ha explicado más arriba, las juntas de estanqueidad de la técnica anterior son inapropiadas para este tipo de bridas.
De acuerdo con la técnica anterior, las juntas se producen actualmente de una banda o de una pluralidad de bandas de acero inoxidable laminado en frío de calidad Europea 1.4310, con la designación X10CrNi18.8. Este material se encuentra en el grupo austenítico básico. Sin embargo, los solicitantes hace observar que el límite elástico de este material laminado en frío al estado C1150 de acuerdo con la clasificación normalizada EN 10088-2 disminuye en aproximadamente 40%, desde 1040 Mpa a 680 Mpa después del calentamiento a 650ºC durante una hora.
Los solicitantes han apreciado que con el fin de satisfacer las condiciones de estanqueidad, el material utilizado para producir la(s) banda(s) adaptada(s) para formar la junta ha de tener un límite elástico superior a 800 Mpa y una degradación del valor de su límite elástico, después de calentarlo durante más de una hora a una temperatura superior a 500ºC, menor del 14%.
Los solicitantes han observado con sorpresa que el acero inoxidable previamente laminado en frío, cuyos contenidos porcentuales en peso son 0,035 a 0,039 de C, 0,4 a 0,5 de Si, 1,4 a 1,6 de Mn, 10,5 a 12,5 de Ni, 16 a 17 de Cr, 2 a 3 de Mo y 0,36 a 0,5 de Ti satisfacen estas condiciones.
De acuerdo con una variante de la invención, la junta 11 está formada por al menos una capa de chapa o banda metálica de un grosor entre 0,1 y 0,5 mm. La junta comprende además al menos una abertura 110 para el paso de los gases de escape. La abertura está bordeada por un nervio periférico.
Los solicitantes han apreciado que el acero inoxidable de calidad Europea 1.4571 con la designación
X6CrNiMoTi17-12-2, laminado en frío al estado C1300 de acuerdo con la clasificación normalizada EN 10088-2 satisface estas condiciones. Este material se encuentra en el grupo de los austeníticos con una mayor resistencia a la corrosión intergranular. Los contenidos porcentuales en peso de este acero inoxidable son 0,035 de C, 0,484 de Si, 1,584 de Mn, 10,595 de Ni, 16,79 de Cr, 2,04 de Mo, 0,364 de Ti, 0, 11 de Cu, 0, 001 de S y 0,024 de P.
De una manera conocida, este material se utiliza normalmente sin laminación en frío para el recubrimiento de conductos de humos, tubos para la química o incluso tubos flexibles. Este material nunca se ha utilizado en el estado laminado en frío para aplicaciones del tipo de junta de estanqueidad.
En el estado laminado en frío C1300 de acuerdo con la clasificación normalizada EN 10088-2, el módulo de elasticidad del acero número 1.4571 es aproximadamente 1200 Mpa, y éste valor disminuye sólo aproximadamente 12% después del calentamiento a 650ºC durante 10 horas, alcanzando el valor de 1050 Mpa.
Los valores de los módulos de elasticidad se obtienen de acuerdo con la norma ISO 6892.
La junta de estanqueidad de la invención puede entonces ser utilizada a temperaturas comprendidas entre 500ºC y 800ºC.
Se podrá apreciar que la realización tal como se ha descrito e ilustrado se proporciona solamente a título de ejemplo no limitativo. Por lo tanto, la junta podría estar hecha de una única capa de chapa. De manera similar, el nervio podría ser un medio nervio.
Aunque la junta de la invención se ha descrito con referencia a una brida delgada con tres áreas de sujeción, la junta de la invención también se aplica a cualquier tipo de brida de escape, en particular a bridas gruesas y/o bridas que comprendan dos áreas de sujeción.

Claims (6)

1. Una junta de estanqueidad (11) para una brida (1) de escape delgada de un grosor que comprende al menos una capa de chapa metálica perforada con al menos una abertura, estando bordeada cada abertura pasante por un nervio periférico, que se caracteriza porque cada capa tiene un grosor comprendido entre 0,1 y 0,5 mm y está formada de acero inoxidable previamente laminado en frío cuyos contenidos porcentuales en peso son 0,035 a 0,039 de C, 0,4 a 0,5 de Si, 1,4 a 1,6 de Mn, 10,5 a 12,5 de Ni, 16 a 17 de Cr, 2 a 3 de Mo y 0,36 a 0,5 de Ti, estando adaptada la junta para utilizarse a temperaturas superiores a 500ºC.
2. Una junta (1) como se ha reivindicado en la reivindicación 1, que se caracteriza porque el acero tiene contenidos porcentuales en peso de 0,035 de C, 0,484 de Si, 1,584 de Mn, 10,595 de Ni, 16,79 de Cr, 2,04 de Mo, 0, 364 de Ti, 0,11 de Cu, 0,001 de S y 0,024 de P, con una resistencia a la tracción superior a 1300 N/mm^{2}.
3. Una junta (1) como se ha reivindicado en las reivindicaciones 1 ó 2, que se caracteriza porque la junta está adaptada para utilizarse a temperaturas entre 550ºC y 800ºC.
4. Una junta (1) como se ha reivindicado en una de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza porque la junta comprende una única capa.
5. Una junta (1) como se ha reivindicado en una de las reivindicaciones 1 a 3, que se caracteriza porque el nervio es un medio nervio.
6. Una junta de estanqueidad como se ha reivindicado en las reivindicaciones 1 a 5, que se caracteriza porque el estado de laminado en frío se corresponde a la clasificación normalizada C1300 de acuerdo con EN 10088-2.
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