ES2322278T3 - Metodo para la fabricacion de una placa de valvula. - Google Patents

Abstract

Método para la fabricación de una placa de válvula, en el que una placa realizada en un metal adecuado para deformación plástica en frío es dotada de una o varias aberturas (3) que atraviesan la placa y uno o varios nervios de estanqueidad (8), de los que por lo menos uno rodea como mínimo una de las aberturas, estando formados como mínimo en una cara de la placa como parte integral de la misma, caracterizado porque los nervios de estanqueidad (8) son prensados adoptando forma plana por medio de una herramienta de prensado (11) y son dotados, por lo tanto, de una superficie de estanqueidad plana (10) conformada por prensado.

Description

Método para la fabricación de una placa de válvula.

La presente invención se refiere a un método para la fabricación de una placa de válvula, de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Las placas de válvula de este tipo son utilizadas, por ejemplo, en compresores para los sistemas de refrigeración o refrigeradores o en sistemas de aire acondicionado para automóviles. Una parte de válvula para un compresor de refrigerante se da a conocer en el documento USA 6.186.514.

La superficie de placa de una placa de válvula de tipo ya conocido es dotada de una ranura circunferencial que rodea una abertura de la placa de válvula, formando el material entre dicha ranura y la abertura un nervio de estanqueidad. Sus superficies de la placa, incluyendo las superficies de estanqueidad de los nervios de estanqueidad, son rectificadas de forma plana a efectos de asegurar una estanqueidad elevada. No obstante, el rectificado plano es un procedimiento de fabricación más bien caro.

Un objetivo de la presente invención es el de dar a conocer una placa de estanqueidad con uno o varios nervios de estanqueidad que tiene superficies de estanqueidad con una forma precisa y que puede ser fabricada a un coste
bajo.

Este objetivo se consigue mediante un método de acuerdo con la reivindicación 1. Se indican realizaciones preferentes en las reivindicaciones dependientes.

La invención se explicará a continuación de forma detallada haciendo referencia a los dibujos que muestran realizaciones preferentes de la invención.

La figura 1 muestra una vista parcial en sección de una placa de válvula con un orificio cilíndrico y un nervio de la placa metálica sobreelevado en el reborde superior de la abertura.

La figura 2 muestra el detalle (I) mostrado dentro de un círculo de la figura 1.

La figura 3 muestra una placa de válvula según la figura 1 con una superficie de estanqueidad plana prensada sobre el nervio.

La figura 4 muestra el detalle (IV) mostrado dentro de un círculo en la figura 3 y además la sección transversal de una herramienta de embutición plana.

La figura 5 muestra una vista parcial en sección de una placa de estanqueidad con un par de nervios del metal de la placa sobreelevado en cada una de las superficies de la placa.

La figura 6 muestra el detalle (VI) mostrado dentro de un círculo de la figura 5 y además la sección transversal de una herramienta de embutición en forma de V.

La figura 7 muestra una placa de estanqueidad según la figura 5 con superficies de estanqueidad planas, prensadas, sobre los nervios y dispuestas entre elementos correspondientes de estanqueidad.

La figura 8 muestra el detalle de una placa de estanqueidad mostrada también en la figura 6, pero con los nervios de estanqueidad prensados de forma plana, así como una herramienta plana de embutición.

La figura 9 muestra una vista parcial en sección de una placa de estanqueidad con un nervio de metal de la placa sobreelevado que bordea una ranura conformada en cuña.

La figura 10 muestra el detalle (X) mostrado dentro de un círculo en la figura 9 y además la sección de una herramienta de embutición en forma de cuña.

La figura 11 muestra la placa de estanqueidad de acuerdo con la figura 9 con una superficie de estanqueidad plana, prensada, sobre el nervio.

La figura 12 muestra el detalle (XII) mostrado dentro de un círculo de la figura 11 y además la sección de una herramienta plana de embutición.

La figura 13 muestra una sección del borde de una placa de estanqueidad con el metal de la placa sobreelevado formando nervios a lo largo de su borde a ambos lados de la placa.

La figura 14 muestra el detalle (XIV) mostrado dentro de un círculo de la figura 13 y además la sección de una herramienta de embutición lateral.

La figura 15 muestra la placa de estanqueidad según la figura 13 con superficies de estanqueidad planas, prensadas, sobre los nervios.

La figura 16 muestra el detalle (XVI) mostrado dentro de un círculo en la figura 15 y además las secciones de dos herramientas planas de embutición.

La figura 17 muestra una vista en planta de una placa de válvula con una serie de aberturas que están rodeadas por una serie de nervios de estanqueidad.

La figura 18 muestra la placa de válvula de la figura 17 en sección según la línea de corte (XVIII-XVIII).

La figura 19 es una vista parcial, a mayor escala, de la figura 18, mostrando el detalle (XIX) dentro de un círculo.

La figura 20 es una vista parcial, a mayor escala, de la figura 18, mostrando el detalle (XX) dentro de un círculo.

La figura 21 muestra una vista en alzado de una placa de estanqueidad con una abertura única rodeada por múltiples nervios de estanqueidad.

La figura 22 muestra una placa de estanqueidad de la figura 21 en sección a lo largo de la línea (XXII-XXII).

La figura 23 es una vista parcial a mayor escala de la figura 22 mostrando el detalle (XXIII) dentro de un círculo.

La figura 24 muestra una vista parcial a mayor escala de la figura 22 mostrando el detalle (XXIV) dentro de un círculo.

La figura 1 muestra parte de una placa de estanqueidad (1) según una vista en sección en un plano que comprende el eje (2) de una abertura (3) que atraviesa la placa. Una vista en detalle a mayor escala de este dibujo se muestra en la figura 2. La placa de estanqueidad está realizada en un metal adecuado para su conformación en frío, deformación plástica, tal como acero con bajo contenido de carbono, cobre o aluminio, por ejemplo. Esta placa metálica tiene superficies de la placa esencialmente paralelas (4, 5) y una o varias aberturas que atraviesan la placa, de las cuales se ha mostrado solamente una en el dibujo. Esta abertura (3) está realizada con una herramienta de estampación (no mostrada); la dirección de estampación se ha indicado mediante la flecha (6). Una de las superficies de la placa está rebajada en la zona (7) alrededor de la abertura (3), preferentemente en un proceso de embutición. El desplazamiento del metal de la placa desde la zona rebajada tiene como resultado que la placa metálica queda sobreelevada en el lado opuesto de la placa, formando un nervio metálico (8) que bordea el borde de la abertura (3). Este nervio constituye una elevación de la superficie (4) de la placa.

El término "metal de la placa sobreelevado" se refiere, en un sentido amplio, a una elevación del metal de la placa sobre la superficie de la placa, formada por deformación plástica de la placa. En el proceso de sobreelevación, el metal sobreelevado se deja acumular preferentemente a modo de flujo libre. No es prensado contra una superficie de una herramienta de conformación. Como resultado de ello, la parte superior del nervio (8) es convexa en sección. En una segunda etapa este nervio (8) es prensado en plano, transformándose en el nervio de estanqueidad (9) con la superficie de estanqueidad plana (10), tal como se ha mostrado en las figuras 3 y 4. Una herramienta de embutición (11), que es utilizada preferentemente para este prensado plano del nervio (8), se ha mostrado en la figura 4. Con este método se forma de manera rápida y a un coste reducido una placa de estanqueidad con una superficie de estanqueidad plana de alta precisión, que tiene una resistencia incrementada debido a la compresión local de la placa metálica. Los bordes (14) y (15) de la superficie de estanqueidad plana (10), prensada, se encuentran habitualmente redondeados ligeramente, en la forma de una curva de flujo, mientras que necesariamente tendrían que ser agudos si el nervio fuera rectificado en plano.

El nervio de estanqueidad (9) tiene una anchura preferente (12) de 0,3 mm a 2 mm y una altura preferente (13) de 0,02 a 0,2 mm. Estas indicaciones dimensionales son aplicadas también a los nervios de estanqueidad de los ejemplos que se describen más adelante y por ello no se repetirán.

La figura 5 muestra la vista en sección de una placa de estanqueidad (1) con dos nervios paralelos (16, 17) en cada una de las superficies (4, 5) de la placa. Estos nervios se han mostrado en sección. En la figura 6 se ha mostrado asimismo la forma de una herramienta de embutición (18) utilizada para formar los nervios (16, 17) sobre una superficie (4) de la placa. Tiene sección en forma de V con una superficie de trabajo (19) y es utilizada para prensar una ranura en forma de V (20) en la superficie de la placa de estanqueidad. Como resultado de esta embutición en forma de V, la placa metálica es sobreelevada a lo largo de la ranura a ambos lados de la misma, formando dichos nervios (16, 17) que conjuntamente constituyen un nervio de estanqueidad doble.

Adyacente a la superficie de trabajo en forma de V (19), la herramienta de embutición tiene una superficie de tope plana (21) que es llevada a contacto en plano con la superficie de la placa durante la etapa de embutición. La profundidad de la ranura (20) es igual a la altura (22) de la punta de la superficie de trabajo en forma de V por encima de la superficie de tope (21). Entre la superficie de trabajo (19) y la superficie de tope (21) la herramienta (18) tiene un rebaje (23) a efectos de permitir la sobreelevación por flujo libre del metal de la placa a ambos lados de la ranura (20).

La ranura (24) que tiene forma en V idéntica en la cara opuesta de la placa está formada de igual manera y preferentemente en el mismo momento, con una segunda herramienta de embutición del mismo tipo (no mostrada).

La figura 7 muestra la placa de estanqueidad (1) de la figura 5 con superficies de estanqueidad planas, conformadas por prensado, sobre los nervios de estanqueidad. La herramienta plana de embutición que se utiliza para formar estas superficies de estanqueidad planas se ha mostrado en la figura 8. Este método de prensado en plano y las características de las superficies de estanqueidad resultantes corresponden esencialmente al prensado plano de un único nervio de estanqueidad tal como se ha descrito con referencia a la figura 4. Al tener nervios de metal de la placa sobreelevado en ambas superficies de la placa, la placa de estanqueidad es prensada preferentemente entre dos herramientas planas y paralelas de embutición (de las que solamente se ha mostrado una en la figura 8), formando de esta manera todas las superficies de estanqueidad simultáneamente.

La figura 7 muestra además una posible aplicación de la placa de estanqueidad, en la que está montada entre dos piezas (56, 57) en acoplamiento íntimo con sus respectivas superficies de conexión. Las ranuras (20, 24) entre los nervios de los dispositivos de estanqueidad de nervio doble están cerradas por dichas superficies de conexión de las piezas (56, 57), formando cámaras (57, 58). Dependiendo de la aplicación puede ser útil llenar estas cámaras con un gas o líquido y/o aplicar una presión a esta cámara superior o inferior a la presión ambiente a uno u otro lado del nervio doble de estanqueidad. Con este objetivo se pueden conectar entre sí pares de ranuras (20, 24), prensadas formando las superficies planas de la placa de estanqueidad en posiciones opuestas mediante uno o varios conductos (26), aplicando de esta manera una determinada presión, creada en una cámara (58), a la cámara (59) en la cara opuesta de la placa.

Los conductos (26) pueden ser utilizados también para evacuar un líquido o un gas que escape por fugas a través de una primera línea de estanqueidad de un nervio doble de estanqueidad, a efectos de impedir que escape por fugas a través de la segunda línea de estanqueidad del mismo nervio de estanqueidad doble.

La figura 9 muestra en sección una parte de una placa metálica (1) similar a la que se ha mostrado en la figura 5, pero solamente con una ranura (27) prensada dentro de una de las superficies de la placa. La figura 10 muestra a mayor escala la forma de esta ranura, así como la forma de una herramienta de embutición (31) que es utilizada para prensar la ranura (27) hacia adentro de la superficie de la placa. La ranura (27) tiene un primer flanco (28) que es perpendicular al plano (30) de la placa y un segundo flanco (29) que está inclinado con respecto al plano (30) de la placa. La herramienta de embutición (31) está conformada de manera correspondiente con un borde de embutición (32) y una superficie inclinada de trabajo (33). El proceso de embutición con una herramienta de embutición de este tipo se llama también embutición en cuña. En este proceso una lámina de metal procedente de la ranura es desplazada por dicha superficie de trabajo (33) de la herramienta de embutición y el metal de la placa es deformado de manera correspondiente a lo largo de la ranura, formando un nervio (34) que bordea el flanco inclinado (29) de la ranura.

Igual que en la herramienta de embutición en V de la figura 6, la herramienta de embutición conformada en cuña que se ha mostrado en la figura 10 tiene un superficie de tope (35) que define la profundidad de la ranura y rebaje (36) entre esta superficie de tope (35) y la superficie de trabajo (33), que permite la deformación por flujo libre del metal de la placa cuando la ranura es prensada hacia adentro de la superficie de la placa.

La figura 11 muestra el resultado de la segunda etapa de producción: el nervio (34) (figura 10) está dotado de una superficie de estanqueidad plana, prensada. La herramienta de embutición (11) que se utiliza para formar por prensado esta superficie de estanqueidad se ha mostrado en la figura 12. Este método y sus resultados ya se han descrito con referencia a la figura 4.

Evidentemente, también se podría utilizar en una de las superficies de la placa solamente un nervio de estanqueidad doble con una ranura en forma de V, tal como se ha mostrado en la figura 7, mientras que el nervio único de estanqueidad que bordea una ranura en forma de cuña, tal como se ha mostrado en la figura 10, podría quedar dispuesto también a ambos lados de la placa de estanqueidad.

La figura 13 muestra en sección el borde externo de una placa de estanqueidad con nervios de metal de la placa sobreelevado dispuestos a lo largo de dicho borde en cada cara de la placa. La figura 14 muestra la forma en que se constituyen estos nervios. Una herramienta (37) es prensada lateralmente contra la superficie de borde (38) de la placa de estanqueidad, de manera que la placa es sobreelevada a lo largo de su borde. También en este caso el metal de la placa sobreelevado no es prensado adaptando una cierta forma por la herramienta de prensado (37) o cualquier otra herramienta de conformación durante la acción de esta herramienta: los nervios (39, 40) son formados por sobreelevación por flujo libre.

También en este caso estos nervios son prensados en plano en una etapa subsiguiente del proceso de fabricación, proporcionándoles superficies planas de estanqueidad, prensadas, tal como se ha explicado ya con referencia a la figura 4. Una parte de la placa de estanqueidad con estos nervios de estanqueidad se ha mostrado en la figura 15 y las herramientas de prensado (11) utilizadas para conformar por prensado estas superficies de estanqueidad se han mostrado en la figura 16.

La figura 17 muestra una parte de válvula con nervios de estanqueidad formados de acuerdo con los métodos descritos en lo anterior. Además de 7 orificios roscados (40) dispuestos a lo largo de su periferia, esta placa de válvula tiene 7 aberturas de entrada (41) y 7 aberturas de salida correspondientes (42). Cada una de estas aberturas (40, 41) está rodeada individualmente en cada una de las superficies de la placa por un nervio de estanqueidad doble (43) del tipo que se ha mostrado en las figuras 7 y 8, separándolo de las aberturas adyacentes. Solamente los bordes de la ranura (20) en forma de V (ver figura 7) de estos nervios de estanqueidad dobles (43) se han mostrado en la figura 17.

La figura 18 muestra la misma placa de válvula en una sección transversal. Los dos detalles XIX y XX mostrados dentro de un círculo se han mostrado a mayor escala en las figuras 19 y 20 respectivamente. Los nervios de estanqueidad (44, 45) de los nervios de estanqueidad dobles (43) se muestran en estas vistas. Los asientos de válvula (46, 47) están formados en superficies planas opuestas que bordean los bordes de las aberturas de válvula (41) y (42) respectivamente. Estos asientos de válvula son nervios de estanqueidad formados según el método descrito con referencia a las figuras 1 a 4. Las superficies de estanqueidad de la totalidad de estos asientos de válvula (46, 47) y todos los demás nervios de estanqueidad (44) de esta placa de válvula pueden ser formados simultáneamente con la misma herramienta de prensado plana para asegurar que la totalidad de las superficies de estanqueidad en la misma cara de la placa de válvula (o cualquier otra placa de estanqueidad) se encuentran en un plano común.

La figura 21 muestra otro tipo de placa de válvula con una sola abertura de válvula (48) y tres orificios roscados (49). En ambas superficies de la placa, la abertura (48) de la válvula está rodeada por un nervio de estanqueidad (50). La placa de la válvula tiene un contorno de cuatro caras y nervios de estanqueidad en ambas superficies de la placa a lo largo de dos lados opuestos (51, 52) de su borde externo.

La figura 22 muestra la placa de válvula de la figura 21 en sección transversal. Los dos detalles XXIII y XXIV mostrados dentro de círculo se han mostrado a mayor escala en las figuras 23 y 24 respectivamente. Un asiento de válvula (53) que bordea un borde de la abertura (48) está formado en una de las superficies de la placa de acuerdo con el método descrito con referencia a las figuras 1 a 4. Los nervios de estanqueidad (50) están formados por embutición en forma de cuña y dotados de superficies de estanqueidad planas (54), prensadas, tal como se ha descrito con referencia a las figuras 9 a 12. Los nervios de estanqueidad (55) a lo largo del lado (52) del borde externo de la placa de válvula (ver figura 24), así como nervios de estanqueidad idénticos a lo largo del lado opuesto (51), están formados por embutición lateral tal como se ha descrito con referencia a las figuras 13 a 16.

Numerosas variaciones de los métodos y realizaciones descritos serán evidentes para los técnicos en la materia y la descripción anterior no se considerará limitativa a los efectos de la invención, que está definida únicamente por las siguientes reivindicaciones.

Claims (11)

1. Método para la fabricación de una placa de válvula, en el que una placa realizada en un metal adecuado para deformación plástica en frío es dotada de una o varias aberturas (3) que atraviesan la placa y uno o varios nervios de estanqueidad (8), de los que por lo menos uno rodea como mínimo una de las aberturas, estando formados como mínimo en una cara de la placa como parte integral de la misma, caracterizado porque los nervios de estanqueidad (8) son prensados adoptando forma plana por medio de una herramienta de prensado (11) y son dotados, por lo tanto, de una superficie de estanqueidad plana (10) conformada por prensado.

2. Método, según la reivindicación 1, caracterizado porque los nervios de estanqueidad (8) están formados sobreelevando material de la placa.

3. Método, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una ranura (20, 24, 27) es prensada hacia adentro como mínimo de una superficie de la placa, formando el material de la placa por sobreelevación, como mínimo, un nervio de estanqueidad de rodea la ranura.

4. Método, según la reivindicación 3, caracterizado porque la ranura (20, 24) tiene forma sustancialmente simétrica, preferentemente en V, formando el metal de la placa sobreelevado a lo largo de esta ranura nervios de asiento en uno u otro lado de la ranura.

5. Método, según la reivindicación 3, caracterizado porque la ranura (27) tiene sección transversal en forma de cuña, que tiene un primer flanco (28) perpendicular y un segundo flanco (29) inclinado con respecto a la superficie de la placa, formando el metal sobreelevado de la placa a lo largo de la ranura un nervio de estanqueidad que bordea dicho flanco inclinado de la ranura.

6. Método, según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque una de las superficies de placa de la placa metálica es rebajada en una zona (7) alrededor del borde de como mínimo una abertura, formando el metal de la placa sobreelevado en la superficie opuesta de la placa un nervio de estanqueidad que bordea la misma abertura.

7. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la superficie de estanqueidad plana del nervio de estanqueidad tiene una anchura de 0,3 a 2 mm.

8. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el nervio de estanqueidad tiene una altura de 0,02 a 0,2 mm.

9. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque el nervio (8) está formado por sobreelevación por flujo libre del metal de la placa.

10. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 9, caracterizado porque el metal de la placa es sobreelevado por medio de una matriz de estampación.

11. Método, según cualquiera de las reivindicaciones 2 a 10, caracterizado porque una herramienta de conformación es prensada lateralmente contra el borde externo (38) de la placa metálica sobreelevando el material de la placa para formar un nervio de estanqueidad (39, 40) a lo largo de dicho borde a ambos lados de la placa.