ES2423967B1

ES2423967B1 - Junta portadora de tornillos

Info

Publication number: ES2423967B1
Application number: ES201230381A
Authority: ES
Inventors: Jordi PRIU PONT
Original assignee: Manufactura Moderna de Metales SA
Current assignee: Manufactura Moderna de Metales SA
Priority date: 2012-03-13
Filing date: 2012-03-13
Publication date: 2014-11-14
Anticipated expiration: 2032-03-13
Also published as: FR2988156B1; DE102013204345A1; ES2423967A2; ES2423967R1; US20130241157A1; FR2988156A1

Abstract

Junta portadora de tornillos.#La presente invención divulga un miembro de estanqueidad que comprende un cuerpo principal y una junta de estanqueidad. Dicha junta de estanqueidad está configurada para retener los tornillos necesarios para el montaje de dicho miembro de estanqueidad. De esta manera se facilita el montaje posterior de dicho miembro de estanqueidad y se reduce el gasto logístico.

Description

JUNTA PORTADORA DE TORNILLOS

CAMPO DE LA INVENCiÓN

[001] La presente invención se refiere al campo de retenedores de tomillos. Además, la presente invención se refiere a sistemas que se fijan mediante los tomillos que se transportan por medio de los retenedores de la invención, como por ejemplo, vehículos que comprenden dichos sistemas.

ESTADO DE LA TÉCNICA

(002) Son conocidas varias técnicas para retener tomillos acoplados a elementos que se vayan a atornillar. Como el transporte de tomillos por separado de los elementos que se van a atornillar resulta normalmente en la perdida de los tomillos, se han desarrollado soluciones en los cuales se pueda transportar el tornillo sujeto de forma suelta al elemento a atornillar. De esta fonna se facilita el montaje de dichos elementos, ya que los tornillos se encuentran ya correctamente dispuestos. Además, se previene que se pierdan durante el transporte de dichos elementos.

[003] Sin embargo, las soluciones existentes suelen mantener la unión de forma permanente. Cuando se trata de acoplar estos tomillos a sistemas de conexiones de fluidos, por ejemplo tuberias o motores de automóviles, los tomillos del estado de la técnica no soo apropiados por razones que se exponen a continuación.

{004] Una conexión de fluidos se genera mediante un acoplamiento entre dos elementos, donde uno de ellos es un subsistema vinculado al vehículo (como un motor, turbocompresor, compresor volumétrico, sistema de refrigeración, entre otros) y el otro es un subcoojunto tubo que porta fluidos de un punto al otro del vehiculo. El experto medio en la materia entendería que aunque para facilitar la comprensión de la divulgación de la invención se hace mención a un vehículo, y a los subsistemas típicamente presentes en los vehículos, las enseñanzas de la invención son igualmente aplicables a cualquier otra unión de subsistemas por donde pasen fluidos, y por tanto haga falta tanto una unión prieta para garantizar la estanqueidad provista por una junta de estanqueidad.

¡005] Dado que la unión entre estos dos elementos debe ser estanca es necesaria la presencia de una junta de estanqueidad entre ellos. Las juntas son de naturaleza metálica en los acoplamientos donde la temperatura del entomo o del fluido que se vehicula es elevada (superior a los 200°C), o bien cuando el medio elcterior o el fluido tienen propiedades agresivas (por ejemplo ácidos, aceites, alcoholes, oombustible, y similares) que pueden afectar la características químicas de las juntas, provocando su degradacíón.

¡006) También se conocen juntas fabricadas a base de capas superpuestas de materiales "fibrosos" de naturaleza cerámica (fibras de vidrio, aramida, y similares) y capas metálicas opcionales que no precisan protuberancias de estanqueidad específicas, debido a su baja resistencia a la compresión. Sin embargo, las juntas de este tipo son por lo general de mayor coste y mayor dificultad para el reciclaje que las juntas 100% metálicas.

(007) La junta metálica presenta sobre su plano al menos una protuberancia, como por ejemplo un resalte o nervio continúo, que rodea o limita la zona por donde va a pasar el fluido desde el tubo al subsistema o viceversa para conseguir la estanqueidad. Es necesario que la protuberancia ejerza una presión de contacto sobre las inteliaces que lo compriman que sea sensiblemente mayor que la presión interior del fluido que está limitando. Idealmente, la presión de contacto es de naturaleza elástica.

¡008) Para conseguir esta presión de contacto se emplean normalmente cargas de compresión realizadas por uniones atornilladas. Es común que la rosca hembra de la unión atornillada pertenezca al subsistema vinculado al vehículo. En casos particulares, la junta puede incorporar elementos de fijación de fonna que esta puede estar solidarizada al subsistema tubo mediante un plegado de dichos elementos.

[009] En una gran mayoría de arquitecturas del subsistema tubo se presenta una tenninación del mismo en fonna de brida, en forma de banjo, o en forma de codo que tiene un nivel de rigidez importante, capaz de convertir con gran eficiencia los esfuerzos axiales de los tomillos a esfuerzos de compresión del nervio de estanqueidad.

[010] Esta conversión eficiente se relaciona con un elevado modulo de inercia a la flexión sobre el eje definido por los centros de las zonas atornilladas, en el elemento de la terminación (banjo, brida, codo, y demas) del subsistema tubo. El modulo de inercia es proporcional a la distancia (espesor) del elemento de terminación. Por

ES 2 423 967 A2

contra el peso yel coste del componente que ejerce como tenninación también es proporcional, siendo por tanto un parámetro limilante en el diseño.

[011J Igualmente la eficiencia máxima se consigue al disminuir los pares de fricción que se oponen al giro del tornillo durante el proceso de atornillado de forma que el par de apriete nominal se cQrlvierta en grado máximo en un esfuerzo axial de compresión. En estos pares de fricción influyen tanto las secciones de contacto como los coeficientes de fricción entre materiales.

[012] La FIG. 1 muestra una sección transversal de una unión de estanqueidad 100 del estado de la técnica en la cual un miembro de estanqueidad 101 está montado a un subsistema vinculado al vehículo 102. Mediante la unión de estanqueidad se conecta un tubo 103 por el cual fluye un liquido 104. El miembro de estanqueidad 101 comprende una brida como cuerpo principal 105 y una junta de estanqueidad 106. En la zona 107 del flujo de liquiclos, la junla de estanqueidad presenta una protuberancia 108 que limita dicha zona 107. El montaje del miembro de estanqueidad 101 se efectúa mediante un tornillo 109 que se atornilla en una hembra 110 del subsistema 102 vinculado al vehículo. Miembros de este tipo tienen la desventaja común que no son capaces de retener tornillos.

[013) En el caso de estos miembros de estanqueidad se manifiestan los pares de fricción principalmente en dos lugares. El par de fricción asociado al contacto 111 de roscas entre tomillo y hembra y el par de fricciórl asociado al contacto 112 entre un medio de tope como puede ser una valona, que es un tipo de reborde, o una arandela de la cabeza del tornillo y el plano exterior de la brida. Este par de fricción aparece en la fase final del atomillado y es directamente proporcional al esfuerzo de atornillado buscado, siendo especialmente elevado en caso de manifestarse falta de planitud de la zona de contacto o en el caso de existir falta de perpendicularidad entre el eje del tomillo y el plano externo de la brida, al producirse en ambos casos contactos localizados entre tomillo y brida que pueden aumentar de forma dramática el par de fricción. Este efecto es generalmente no deseable ya que se reduce de forma sensible la fuerza de transmisión hacia el nervio de estanqueidad. El esfuerzo mayor necesario para compensar esta perdida se traslada ya sea en un montaje menos cómodo o una configuración no deseada de las herramientas de montaje. Por lo tanto, existe la necesidad de proporcionar un sistema que facilite el montaje del tornillo y obtener al mismo tiempo máxima estanqueidad.

[014) Por otra parte, si la fuerza de transmisión hacia el nervio de estanqueidad no es suficiente, puede causar escapes de liquido que resultarian en un malfuncionamiento del motor. Además, dado que la junta de estanqueidad suele estar en un lugar de dificil acceso y mala visibilidad para el operario que la tiene que montar, no se puede comprobar si la posición del tornillo, y por tanto la resultante estanqueidad, es la adecuada. Por lo tanto, también existe la necesidad de proporcionar un sistema que permita al opera rio montar un miembro de estanqueidad de manera fácil y que cumpla con las exigencias de calidad necesarias.

[015) Otro problema de los sistemas actuales es la limitación de posicionar, en un primer lugar, la junta de estanqueidad junto con la brida y luego, en segundo lugar, posicionar y montar los tomillos. Este montaje en dos etapas consume mucho tiempo. Además, como se ha mencionado anteriormente, el subsistema tubo suele estar en un lugar de dificil acceso y mala visibilidad. A veces, se encuentra incluso en una posición a la que no se puede acceder con la mano pero sólo con el atomillador. u otra herramienta de montaje. Por lo tanto existe también la necesidad de proporcionar un sistema que facilite el montaje del miembro de estanqueidad que sea más rápido, más fácil y más seguro, incluso en el caso que el operario no lo pueda comprobar.

RESUMEN DE LA INVENCiÓN

[016) Se resuelven todos los problemas anteriormente mencionados mediante un miembro de estanqueidad optimizado. En una rea lización de la invención se divulga un miembro de estanqueidad del tipo que se acopla a otro miembro por el cual fluyen líquidos. El miembro de estanqueidad comprende un cuerpo principal y una junta de estanqueidad acoplada al cuerpo principal. Esta junta de estanqueidad está configurada para retener tomillos.

[017) En otra realización de la invenciórl se divulga un sistema para la circulación de liquidas que comprende el miembro de estanqueidad, en el que dicho sistema se selecciona entre el grupo que consiste en un motor, un turbocompresor, un compresor volumétrico, un sistema de refrigeración o un sistema de calefacciórl. El experto medio en la materia entendería que el miembro de estanqueidad de la invención se puede acoplar y utilizar también con otros sistemas no explícitamente mencionados, mientras estos sistemas comprendan el flujo de fluidos y necesiten tanto un montaje con tomillos como una junta que prevenga la fuga de liquidas.

[018) En otra realización de la invención se divulga el uso del miembro de estanqueidad en la fabricación de un sistema para la circutación de liquidas y un vehículo que comprende dicho sistema para la circulación de liquido.

BREVE DESCRIPCiÓN DE LOS DIBUJOS

[019) La FIG. 1 muestra un miembro de estanqueidad del estado de la técnica a modo de ejemplo.

ES 2 423 967 A2

[020] La FIG. 2 muestra a modo de ejemplo una junta de estanqueidad.

[021] La FIG. 3 muestra un miembro de estanqueidad según un aspecto de la invención.

[022] Las F1Gs. 4A·4F muestran diferentes configuraciones del taladro de retención en la junta de estanqueidad según otro aspecto de la invención.

[023] La FIG. 5 muestra un taladro de retención según un aspecto de la invención a modo de ejemplo configurado para ser embutido en el taladro de la brida.

[024] Las FIGs. 6A-60 muestran un miembro de estanqueidad según un aspecto de la invenciórl que com prende una junta de estanqueidad COfl aletas laterales.

[025] La FIG. 7 muestra un taladro de retención según un aspecto de la invención en una aleta que está abierto hacia la terminación de la aleta.

DESCRIPCiÓN DETALLADA DE LA INVENCiÓN

[026] El miembro de estanqueidad divulgado en la presente invención resuelve las desventajas del estado de la técnica. El miembro está configurado de tal forma para retener los tomillos necesarios para su montaje posterior de manera que ya estén dispuestos facilitando asl el montaje y además en la posición correcta para Que se obtenga máxima estanqueidad.

[027] El miembro de estanqueidad es del tipo que se atornilla a otro elemento. Este miembro de estanqueidad se usa en sistemas por los cuales fluyen líquidos como por ejemplo agua, aceite, gasolina u otros. El miembro de estanqueidad comprende un cuerpo principal y una junta de estanqueidad montada al cuerpo principal, en el cual la junta está configurada para retener los tomillos necesarios para montar dicho miembro de estanqueidad. El cuerpo principal puede ser cualquier objeto que comprenda aperturas para el paso de tomillos y aperturas para el paso de fluidos y que puede acoplarse mediante dichos tornillos a otro para establecer una unión entre subsistemas de tubos. Preferiblemente, el cuerpo principal es una brida, aunque como mencionado lo puede ser también otro elemento por el cual pasan fluidos y necesita atornillase para garantizar la unión entre ambos elementos.

[028] Para las juntas de eslanqueidad se prefieren juntas metálicas por su menor coste y mejor reciclaje respecto a juntas fabricadas a base de capas superpuestas de materiales fibrosos. Además, las juntas metálicas tienen la ventaja de poder someterles a temperaturas elevadas, por ejemplo superior a los 200°C, o de poder aguantar medios elcteriores o fluidos interiores con propiedades agresivas, como por ejemplo ácidos o alcoholes, de manera que no resutte en una degradación de la junta.

[029] Las juntas metálicas pueden ser del tipo plastificante, por ejemplo realizadas en base de cobre/aluminio o materiales blandos, o bien juntas con efecto muelle. Estas últimas juntas metálicas se fabrican preferentemente en acero de alto límite elástico o bien en acero inoxidable, tienen un espesor de menos de 1 mm. preferiblemente 0,4 mm de espesor y pueden llevar recubrimientos de naturaleza orgánica como acrílicos, neopreno, f1uorados u otros de unas decenas de micras de espesor.

[030] La junta presenta sobre su plano al menos una protuberancia en fonna de un resalte o neNia continuo que rodea, o limita la zona alrededor, por donde va a pasar el fluido desde el tubo al subsistema o viceversa. Este neNia es el responsable de la estanqueidad siendo necesario que el nervio ejerza una presión de contacto que es idealmente de naturaleza elástica sobre las interfaces que lo comprimen, sensiblemente mayor que la presión interior del fluido que está limitando.

[031 ] Una junta de estanqueidad a modo de ejemplo se muestra en la FIG. 2. Esta junta 200 presenta dos aperturas 210 por las cuales fluye el líquido y dos aperturas 220 que sirven para el paso de los tornillos para el montaje posterior. Alrededor de las aperturas 210 de flujo hay uno o más neNios 230 que limitan o rodean la zona de flujo y que producen la estanqueidad. En un aspecto de la invefICión, la junta 200 presenta unos elementos de fijación 240 que están dispuestos de forma perpendicular al eje central de la junta 200. En otro aspecto de la invención también existen juntas 200 con elementos de fijación 240 en las posiciones laterales, es decir en la dirección del eje central de la junta 200. El método más común de fabricar las juntas metálicas es mediante un proceso de troquelado progresivo mediante matriz. El coste final de dicha. junta es proporcional al tamaño de su desarrollo de corte, es decir proporcional al tamaño del formato necesario para su realización.

[032] Debido a que las juntas de estanqueidad de la presente invención están coofiguradas para retener los tornillos necesarios para el montaje posterior de manera que ya están puestos facilitando así el montaje y además en la posición correcta que se obtenga máxima estanqueidad, se resuelven los siguientes problemas.

ES 2 423 967 A2

[033] El tiempo empleado por el diente final (ensamblador del subconjunto tubo al coche o al motor) se reduce porque los tomillos ya están en su posición final de montaje, eliminándose las fase de acopio y posicionamiento de los mismos. Sólo hay que apretar10s con el par correspondiente. Esto es especialmente ventajoso porque normalmente el lugar de posicionado del conjunto tubo suele estar en una posición de difícil acceso y mala visibilidad, en ocasiones hasta inaccesible a la mano.

[034) De esta manera, se reduce el riesgo que durante la operación de montaje se ca iga y se extravíe un tomillo debido a la manipulación del operario. También se elimina el riesgo de olvidarse algún tomillo. Esto es especialmente ventajoso en caso de acoplamientos con más de un lomillo.

[035] Adicionalmente se pueden incluso eliminar referencias de compra por parte del cliente y la necesidad de ajuste logístico entre el número de tomillos y el número de subsistemas lubo, que redunda en un alivio administrativo con la correspondiente reducción en errores humanos logísticos. La presencia de los tomillos garantiza unívocamente la presencia de la junta de estanqueidad en el sistema, siendo por tanto imposible montar un subsistema tubo sin junta. El posicionamiento del nervio de estanqueidad es más preciso, dado que pasa a estar referenciado con respecto al(los) eje(s) del (de los) lomillo(s).

[036) En una realización de la invención, para lograr la retención de los tornillos en el sistema de eslanqueidad, el concepto emplea los taladros a través de los cuales se pasan los tornillos de fijación para ajustar la rosca del tornillo de forma que estos quedan bloqueados de forma sutil. Estos taladros se llaman taladros de retención. De esta forma se pueden entregar ya pre montados dichos tomillos a un sistema, por ejemplo brida·junta, facilitando el monlaje por parte del diente y mejorando el posicionamiento de los tornillos para obtener máxima estanqueidad.

[037) En varias realizaciones y aspectos de la invención, se han desarrollado varios mélodos de relención del tornillo en el sistema de estanqueidad, en particular en la junta. Todos eslos métodos tienen en común que cada tornillo se retiene en un taladro especifico de la junta previsto para el pase de dicho tornillo.

[038] La FIG. 3 es una sección transversal de una realización de la invención que muestra un miembro de estanqueidad 300 durante su transporte (izquierda) y después de su montaje (derecha). El miembro de estanqueidad 300 comprende un cuerpo principal 301, preferiblemente una brida, y al menos una junta 302 que está configurada para retener tornillos 303. La junta 302 se basa en la junta 200 de la FIG. 2 Y es fundamentalmente plana y ubicada totalmente bajo la superfiCie de contacto del cuerpo principal 301 con unos elementos de fijación 340 que permiten montar la junta 302 al cuerpo principal 301.

[039) La junta 302 presenta un taladro de retención 305 que está configurado para que el tomillo 303 se retenga en el taladro 305 por su rosca 304 y no pase libremente por ello. Preferiblemente, el taladro de retenciórl 305 tiene un diámetro que corresponde al diámetro del tornillo 303.

[040] En un aspecto de la invención, los elementos de fijación 340 son unas patas de clipaje que salen lateralmente y retienen la junta 302 sobre el cuerpo principal 301 . Más concreto, dichas patas de clipaje están en una posición sensiblemente perpendicular al eje principal de la junta 302 lo cual puede penalizar el coste final de la producción de la junta 302 porque el desarrollo de corte está más alto. Sin embargo, esta posición es habitualmente la única posible si se quiere evitar el contacto de la(s) lengüeta(s) de clipaje con la base del tornillo, ya que perjudicarla o interferiría un correcto atornillado. Por tanto en este aspecto se obtiene un atornillado mejor pero a costa de un coste de producción más alto.

[041) En otro aspecto de la invención, el sistema de fijación puede ser unas aletas laterales que se pueden plegar para descansar por encima del cuerpo principal 301, o bien directamente o bien con una separación entre la aleta plegada y el cuerpo principal 301 . La fijaciÓfl de la junta 302 con el cuerpo principal se logra o con la aleta misma y/o en combinación con el tornillo. Además, en el caso de las aletas, éstas pueden tener igualmente un taladro para el paso de un tomillo de fijación.

[042) Según otro aspecto de la invención, los taladros de retención 305 en la junta 302 por los cuales pasan los tornillos 303 pueden presentar la particularidad de usar la geometrla actual del taladro 305 de paso de los tornillos tal como ilustrado en la FIG. 3 o la FIG. 4A donde se muestra un taladro de retención 305 a modo de ejemplo. Así se mejora la precisiÓfl diametral de forma que el tomillo 303 se rosque sobre este taladro 305 aprovechando el pequeño espesor de la junta 302, normalmente sobre 0,4 mm, como hilo de rosca.

[043) Sin embargo, este método puede presentar el inconveniente de un contacto continuo entre el hilo de rosca (helicoidal) del tomillo 303 y el plano de la junta 302, que induce una torsión al tener que adaptarse la junta 302 al perfil de rosca 304. En función de la distancia entre el taladro 305 y el nervio de estanqueidad 330 esta torsión parásita puede afectar a la planitud del nervio 330, condicionando la eficiencia y uniformidad de la presiÓfl de COf'ltacto.

ES 2 423 967 A2

[044] Por tanto en otro aspecto de la invención se puede minimizar este efecto introduciéndose entradas de rosca en el taladro de retención 305 que convenientemente están ubicadas en la dirección hacia el nervio de estanqueidad 330. Un taladro de retención 305 de esta configuración se muestra a modo de ejemplo en la FIG.

48. Estas entradas minimizan el efecto de la torsión parásita sobre la planitud del nervio 330. Como se puede ver, el taladro de retención 305 presenta una geometría circular que se interrumpe por una entrada 401 pequeña.

[045) En otro aspecto, se provee una modificación de la geometría perfectamente circular del laladro 305 de la junta 302, como se puede apreciar en las F1Gs. 4C a 4F. El taladro 305 se puede mejorar usando dicha geometria modificada que presenta lóbulos, arcos hellcoidales, almenas de modo de arandela u otros. En estos casos se puede reducir la fricción de roscado dando como resultado un montaje más fácil de los tomillos 303 en la junta 302 juntamente con un posicionamiento mejor del tomillo 303 para lograr una estanqueidad máxima.

[046] Una geometria sensiblemente circular del taladro 305 que presenta unos lóbulos 402 se ilustra a modo de ejemplo en las FIGs. 4C y 40. En las FIGs. 4C y 40 se muestra un taladro de retención 305 con tres lóbulos 402. El diámetro máximo del taladro 305 es mayor que el diámetro del tornillo 303 pero todavia existen tres puntos de contacto 403 que corresponden al diámetro del tornillo 303. Esto se detalla en la FIG. 40.

[047] Los lóbulos 402 reducen los puntos de contacto 403 de la junta con el tornillo. Se ha mostrado que una geometria con tres tóbulos es ideal. Un número de puntos de contacto 403 reducido lleva a una fricción de roscado reducida. Dicha fricción de roscado reducida facilita la entrada de rosca iniciat del tomillo 303.

[048] En otro aspecto se usa una geometria sensiblemente circular que presenta una interrupción, compatible con el proceso de troquelado, de forma que se generen dos arcos opuestos, que van a fondo de rosca, que también reducen el número de puntos de contactos. Esta configuración de tatadro de retención 305 se muestra en la FIG. 4E. La posición de los arcos 404 no es limitado y se pueden ubicar en cualquier lugar alrededor del taladro de retención 305.

[049] Dichos arcos 404 pueden conformarse helicoidalmente o bien presentar una mínima rigidez para adaptarse durante el atomillado a la hélice del tomillo 303. Igual como en el caso de la geometria con lóbulos 402, se produce una reducción de la fricción de roscado y se facilita la entrada de rosca inicial del tomillo 303.

[050] En aún otro aspecto se usa una geometria en el que el taladro 305 puede presentar unas almenas a modo de arandela de retención. La configuración de este taladro de retención 305 se ilustra en la FIG. 4F. Como se puede ver, hay múltiples entradas 405 (no todas indicadas) en el taladro de retención 305. De esta manera, también se reducen los puntos de contactos 406 (no todos indicados) de la junta 302 con el tomillo 303.

[051] Asi, se pueden retener por pequeña interierencia y fricción los tomillos 303. Igualmente, se da como resultado una entrada del tomillo 303 mas fácil en la rosca 304 inicial del tomillo 303 y mejora el posicionamiento de dicho tomillo 303 para el montaje posterior. La particularidad en este caso es que la zona almenada 405 puede ser plana o esta r embutida en el taladro pa ra el paso de los tomillos en el cuerpo principal 301.

[052) La FIG. 5 muestra una coofiguración de taladro de retención 305 según otro aspecto de la invención. En este aspecto se sustituye la geometría sensiblemente circular modificada y se usa en cambio un taladro de retención 305 configurado de ta! manera que permite la embutición 501 de una parte de la junta 200 en el taladro del cuerpo principal 302. De esta manera se ofrecen más hilos de rosca para fijar el tomillo 304, lo cual lleva a una mejora de la inmovilización. Aunque se muestra la embutición 501 por la parte de abajo, es igualmente aplicable una embutición por arriba en otro aspecto de la invención. La embutición 501 puede variar entre unos micrómetros y pocos milimetros. En un aspecto de la invención, la embutición 501 en los taladros del cuerpo principal 302 es por lo menos 1 mm.

[053] Los taladros de retención 305 anteriormente descritos tienen como único requisito coincidir respecto a su posición coo el taladro para el paso de los tomillos en el cuerpo principal 301. Por lo tanto, el taladro de retención 305 se puede proporcionar o por debajo del cuerpo principal 301, es decir en el plano de la estanqueidad, o por encima del cuerpo principal 301, paralelo al plano de estanqueidad. En este último caso, los taladros 305 se proporcionan en unas aletas laterales que se pueden plegar para descansar directamente por encima del cuerpo principal 301 o con una separación entre cuerpo principal 301 y aleta plegada.

[054) Si los taladros de retención 305 están por debajo del cuerpo principal, existe el riesgo de que se puedan desprender particulas metálicas, o del recubrimiento de la junta 302, cuando se rosca el tomillo 303. Dichas particulas pueden inter1erir con el funcionamiento del sistema de fluidos, o contaminar el mismo fluido. Dicho desprendimiento de particulas se puede minimizar utilizando las geometrias circula res modificadas, es decir cuando el taladro 305 presente lóbulos 402, arcos 404 o almenas 405.

[055] Otro riesgo que existe con el taladro de retención 305 dispuesto por debajo del cuerpo principal es que se produce un premontaje insuficiente del tornillo 303, tal como se puede apreciar en la F1G. 3. Sólo se puede roscar una longitud reducida del tomillo 303 para que dicho tomillo 303 no sobresalga en exceso del plano de

ES 2 423 967 A2

estanqueidad, cosa que dificultarla el montaje final por el cliente. Este roscado minimo carece por tanto de robustez ya que existe el riesgo adicional que, con las vibraciones típicas de los vehículos en movimiento, el lomillo 303 se desenrosque durante el transporte resultando en la caída y pérdida del tornillo 303 en el transporte

o la manipulación.

[056] Por tanlO, en otro aspecto de la invención, el taladro de retención 305 se dispone por encima del cuerpo principal 301 para minimizar estos riesgos. De esta forma el lomillo 303 se puede roscar al menos al espesor del cuerpo principal 301, que es normalmente entre 4 y 10 mm, de fanTIa que presenta una retención más central y por tanto más robusta resolviendo por tanto la problemática de la caída y previniendo problemas log¡sticos.

[057] En aún otro aspecto de la invención, se puede proporcionar un taladro de retención tanto por debajo como por arriba del cuerpo principal. Esto requiere que la junta 302 disponga de al menos cuatro aperturas para el paso de un tomillo configuradas para retener dicho tornillo. Los taladros de retención en este aspecto de la invención pueden combinarse con todos los aspectos que se han descrito anteriormente en relación a las FIGs. 4A-4F Y con el aspecto de la embutici6n de la FIG. 5. Igualmente, los taladros de retención en este aspecto pueden ser cualquier combinación entre estos aspectos, es decir, puede haber una embutición por arriba y por debajo, o una embutición por arriba y un taladro modificado por abajo.

[058] Para proporcionar un taladro de retención por arriba del cuerpo principal 301 se usa una junta con aletas laterales que está configurada para ubicar dichas aletas después de su plegado por encima del cuerpo principal

301. La aleta puede estar directamente por encima del cuerpo principal 301, es decir que contacta el cuerpo principal 301, o puede haber una separación entre el cuerpo principal 301 y la aleta. En todo caso, la aleta plegada está paralela al plano de estanqueidad de la junta.

[059] Una junta de estanqueidad 602 según esta oonfiguración se ilustra a modo de ejemplo en la FIG. 6A. La junta 602 se basa también en la junta 200 de la FIG. 2. Además de las aperturas 610 de flujo, las protuberancias 630 y las aperturas 620 para el paso de los tornillos, se pueden ver dos aletas 650 en posición lateral, es decir en la dirección del eje principal de la junta. Estas aletas 650 presentan cada una un taladro 605 para el paso de un tornillo 303 antes de pasar el cuerpo principal 301 (no mostrado). En este ejemplo de junta 602, también está presente un hueco 660 en la conexión entre las aletas 650 y la junta 602 que da más flexibilidad a la aleta 650 plegada. Este hueco 660 se ilustra en más detalle en la FIG. 68. Opcionalmente, puede haber unas patas de clipaje 640 (no mostrado) en el caso de que la separación entre plano de estanqueidad y plano de aleta sea mayor que el ancho del cuerpo principal 301 .

[060] En esta configuración el tomillo 303 atraviesa dos taladros 620, 605 en la junta 602. El inferior 620, que está ubicado en el plano de estanqueidad, es sensiblemente más grande que el diámetro externo del tomillo 303 evitando cualquier contacto con él. De esta manera no puede interferir con el tomillo 303 y su posicionamiento. Además, no puede ocurrir ningún desprendimiento de part¡culas de la junta 602 o de su recubrimiento si lo hubiera. Los taladros superiores 605 representan los taladros de retención donde se rosca el tomillo 303. Además, estos taladros de retención 605 pueden presentar todas las singularidades anteriormente descritos e ilustrados en las FIGs. 4B-4F o FIG. 5 para reducir la fricción de roscado, como son los lóbulos 402, los arcos 404, las almenas 405 o la embutición 501 o mejorar la retención.

[061) En otro aspecto de la invención, se proporciona una separación 670 entre la aleta 650 y el cuerpo principal 301 de manera que el pliegue es más alto que el ancho del cuerpo principal 301 . Un ejemplo de esta coofiguración se ilustra en la F1G. 6C. De todos modos, se mantiene la configuración de que la aleta 650 plegada se ubica por debajo de la cabeza del tornillo 303. Sin embargo, para fijar la junta 602 al cuerpo principal 301 es necesario proporcionarto con elementos de fijación 640 en forma de patas de clipaje dado que la aleta 650 no sirve para esto.

[062] Según la FIG. 6C existen varias maneras de retener el tomillo 303. El taladro 605 de la aleta 650 puede presentar cualquiera de los aspectos anteriormente descritos en relación con las FIGs. 4A-4F o FIG. 5 como la geometr¡a del taladro que correspoode a la geometria del tomillo o sus mejoras en cuanto a un número reducido de puntos de contacto como son un taladro con lóbulos 402, con arcos helicoidales 404 o almenas 405 de modo de arandela.

[063) Por consiguiente, el tomillo 303 se rosca en la aleta 650 hasta que llegue al taladro de paso en el cuerpo principal 301. Adicionalmente, el taladro de retención 605 en la aleta 650 se puede proporciooar con uno o varios clips 680 que se ubican en el plano inferior de la aleta 650. Dichos clips 680 pueden retener el tomillo 303 por su cabeza, preferiblemente por un medio de tope, como una valona o una arandela. De esta manera, dicha valona o arandela del tomillo 303 se retiene por entre sus dos caras por la propia junta 602.

[064) Usando dichos uno o más clips 680, incluso se puede usar un taladro de retención 605 que presente un diámetro sensiblemente más ancho que la rosca 304 del tomillo pero más pequeño que el medio de tope del tornillo. As¡ se crea un contacto de tope que permite un bloqueo en el sentido de extracción del tornillo 303. Sin embargo, el sentido de montaje no se ve afectado de ninguna manera como se ilustra en la FIG . 6C.

ES 2 423 967 A2

[065) En otro aspecto de la invención la alela 650 puede comprender una lengüeta de retención 790 que presenta una forma abierta en su terminación hacia la aleta 650 como se ilustra en la FIG. 7. En este ejemplo especifico se ve la aleta 650 con el taladro de retención 605 que es sensiblemente más grande que el diámetro de rosca del tornillo 303 y presenta un clip 680 por debajo del plano de la alela 650 para retener dicho tomillo

303.

[066] Además, la zona de fijación estará debilitada cOflvenientemente para favorecer la flexión y el proceso de desclipaje del !()(nillo 303 como ya se ha visto igualmente en la FIG. 68. Aqul se ha encontrado la ventaja de que no se opone un par de fricción al par de atornillado dado que el lomillo 303 se desclipa (desajusta) en los instantes in iciales del mismo.

[067] Sin embargo, esta configuración de la aleta 650 con un pliegue que es más ancho que el cuerpo principal 301 presenta una serie de inconvenientes. Por un lado, la junta 602 requiere unos elementos de fijación 640, preferiblemente en forma de patas de clipaje 240 para montarla al cuerpo principal 301. Esto significa un mayor desarrollo de corte y un ooste más alto en la producción de la junta. Además la aleta 650 permanece tras el montaje en una posición superior al tornillo 303 lo cual dificulta el proceso de desatornillado. Otra desventaja de dicha posición superior de la aleta 650 es que se pueden manifestar oontactos y ruidos de la aleta 650 con su entorno debido a las vibraciones del motor.

[068] Por lo tanto, puede ser deseable de proporcionar la aleta 650 directamente por encima del cuerpo principal 301 tal como se ilustra en la FIG. 60. Aquí se ve que el diámetro del taladro inferior 620 es mayor que el diámetro de la rosca del tornillo 303 mientras el diámetro del taladro de retención 605, que es el taladro superior, corresponde al diámetro de la rosca del tomillo 303. También se puede observar que la aleta 650 se ubica directamente sobre el cuerpo principal 301 .

[069] Además, en la configuración del a FIG. 60 se puede reducir el par de fricción debido a la reducciÓf'l del coeficiente de fricción existente en las intercaras, mejorándose por tanto el rendimiento de transmisión de los esfuerzos axiales de los tomillos 303 sobre el nervio de estanqueidad 630. Especialmente si la aleta 650 de la junta 602 de estanqueidad se interpOfle entre el medio de tope de la cabeza del tomillo 303 y el plano externo del cuerpo principal 301, es decir, cuando la aleta 650 está entre el cuerpo principal 301 y la cabeza del tomillo 303, se muestra esta reducción de par de fricción.

[070] Además, en el caso de que las aletas 650 se encuentren entre el cuerpo principal 301 y la cabeza del tornillo 304, dichas aletas 650 se emplean también para hacer la fijación de la junta 602 sobre el cuerpo principal

301 . En este aspecto elementos de fijación 640 como las patas de clipaje 240 no son imprescindibles para hacer la retención permitiendo que el desarrollo de oorte y los retales de corte puedan ser menores, permitiendo una mejora en el coste.

[071] Así, cuando las aletas 650 se encuentran entre el cuerpo principal 301 y la cabeza del tomillo 303, se genera una superficie de contacto nueva entre la junta 602 y la cabeza del tornillo 303. De esta forma se usa ventajosamente por un lado el coeficiente de fricción del material de la junta 602 y por otro la planitud intrínseca de la aleta resultando en una reducción del par de fricción, antagonista al de apriete, para optimizar el rendimiento del apriete sobre el nervio de estanqueidad 630.

[072] Sin embargo, al aplicar el par de apriete durante el atornillado y debido a la fricción 112 entre la cabeza del tornillo 303 y la aleta 650 de la junta 602, se introduce un par torsor sobre la aleta 650 que debe ser compensado por la resistencia de la junta 602 llegando a poder afectar al plano de estanqueidad, torciéndolo. En otro aspecto de la invención, con la idea de reducir esta transmisiÓf'l, la zona de conexión entre la parte superior y inferior de la junta 602, es decir entre la aleta 650 plegada yel plano de estanqueidad, tiene una sección minimizada tal como se ilustra en la FIG. 6B.

[073] De esta forma la deformación se concentra en las secciones de conexión, presentando en los casos que fuese necesario al menos una entalla adicional 660 por donde la aleta 650 llegaría a romper a causa del par torsor independizando en estos casos ambas zonas de la junta 602 a partir de un determinado esfuerzo de par de apriete. Sin embargo, esto no afecta rla la retención segura del torn illo 303.

[074] Todos los aspectos de las cOflfiguraciones específicas del taladro de retención 305, 605, en particular tal como descrito en relación con las FIGs. 4A-4F y FIG. 5 se pueden emplear en cualquier junta 200, 302 O 602. Todos estos aspectos se pueden usar para un taladro de retención 305, 605 que se ubica por debajo, por arriba

o en ambos lados de un cuerpo principal 301. En el último caso, son posibles todas las combinaciones de los aspectos descritos en relación con las FIGs. 4A-4F y FIG. 5.

[075] Lo que se ha descrito comprende varias realizaciones a modo de ejemplo. Como no es posible ni viable describir en detalle todas la variedad de combinaciones y permutaciones del concepto inventivo que daría lugar a un número elevado de realizaciones, y de párrafos redundantes, el redactor entiende que el experto en la materia

ES 2 423 967 A2

derivarla, después de una lectura directa y objetiva de esta divulgación, las distintas pennutaciones y combinaciones posibles de las distintas realizaciones y aspectos descritos. Por tanto, se han descrito las realizaciones y aspectos principales, entendiendo que comprenden las demás combinaciones, variaciones y modificaciones, mientras se vean comprendidas dentro del ámbito de protección definida por las reivindicaciones. Por tanto el experto medio en la materia entendería que la descripción de las realizaciones presentada no limita la invención, ni tampoco lo hace los dibujos.

Claims

,. Miembro de estanqueidad del tipo que se acopla a otro miembro, ambos miembros configurados para permitir el flujo de Uquidos y estando acoplados mediante la fijaciórl de tomillos, el miembro de estanqueidad comprendiendo:

al menos un cuerpo principal; y al menos una junta de estanqueidad montada sobre el al menos un cuerpo principal; la al menos una junta de estanqueidad estando configurada para retener los tomillos que fijan dichos

miembros.
2.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 1, en el que el cuerpo principal es una brida.
3.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 2, en el que la junta de estanqueidad presenta unas protuberancias que limitan la zona de flujo.
4.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 3, en el que la junta de estanqueidad es de metal, preferiblemente del tipo plastificante o con efecto de muelle.
5.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 4, en el que la configuración para retener los tornillos son uno o más taladros de retención en la junta de estanqueidad.
6.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 5, en el que dichos taladros de retención presentan un diámetro que corresponde al diámetro del tornillo a montar.
7.

Miembro de estanqueidad de la reivind icación 6, en el que d ichos taladros de retención presentan además una entrada orientada hacia las protuberancias.

B. Miembro de estanqueidad de la reivindicaciÓfl 6, en el que dichos taladros de retención presentan una geometria circular modificada configurada para reducir la fricción de roscado.
9.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 8, en el que dicha geometría circular modificada presenta unos lóbulos, unos arcos o una almena a modo de arandela.
10.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 9, en el que la almena a modo de arandela puede estar en el plano con el taladro de retención o embutido en el taladro de la brida.

". Miembro de estanqueidad de la reivindicación 5, en el que dichos taladros de retención están configurados para ser embutidos por al menos 1 mm en el taladro para el paso de un tomillo en la brida.
12.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 5, en el que dichos taladros de retención se ubican en el plano de estanqueidad o en unas aletas laterales plegadas de la junta paralelas al plano de estanqueidad con una separación entre ellos que corresponde al menos al andlo de la brida.
13.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 12, en el que dichos taladros de retención se ubican en unas aletas plegadas de la junta paralelas al plano de estanqueidad con una separación entre ellos que corresponde al ancho de la brida.
14.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 12, en el que dichos taladros de retención se ubican en unas aletas plegadas de la junta paralelas al plano de estanqueidad con una separación entre ellos que es mayor que el ancho de la brida.
15.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 14, en el que los taladros de retención presentan además uno o más clips pa ra fija r el medio de tope de los torn illos.
16.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 15, en el que dichos taladros de retención están abiertos hacia la terminación de la aleta.
17.

Miembro de estanqueidad de la reivindicación 1, que comprende además los tomillos para su montaje posterior.
18.

Un sistema para la circulación de liquidos que comprende el miembro de estanqueidad de las reivindicaciones 1-17, en el que dicho sistema se selecciona entre el grupo que consiste en un motor, un turbocompresor, un compresor volumétrico, un sistema de refrigeración o un sistema de calefacción.

10

ES 2 423 967 A2

18 Un sistema para la circulación de líquidos que comprende el miembro de estanqueidad de las reivindicaciones 1-17, en el que dicho sistema se selecciona entre el grupo que consiste en un molor, un turbocompresor, un compresor volumétrico, un sistema de refrigeración o un sistema de calefacción

19 Uso del miembro de estanqueidad de las reivindicaciones 1·17 para facilitar el montaje de un sistema de líquidos

11