ES2624927T3 - Elemento de cierre para perforaciones expuestas a presión interior de piezas constructivas - Google Patents

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Abstract

Elemento de cierre para perforaciones expuestas a presión interior de piezas constructivas, con un disco de cierre (2) que se puede introducir en gran medida sin juego en la perforación (4), y que se puede expandir por una tracción ejercida axialmente usando una sufridera (9) de un dispositivo de montaje y a este respecto se puede empujar radialmente contra la pared interior (6) de la perforación (4) que se debe cerrar, estando el disco de cierre (2) configurado como parte de cabeza de un pasador de tracción (1) que se puede exponer a tracción, los cuales están fabricados de una sola pieza a partir de un material, y pudiendo empujarse el disco de cierre (2) radialmente contra la pared interior (6) de la perforación (4) de tal manera, hasta que quede anclado firmemente, sin unión con la sufridera (9) del dispositivo de montaje, en la perforación (4), pudiendo expandirse el disco de cierre (2) por el pasador de tracción (1) expuesto a tracción, hasta que el pasador de tracción (1), al alcanzar una determinada tensión de tracción en un punto de rotura controlada (7) del pasador de tracción, se separe del disco de cierre (2).

Description

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DESCRIPCION
Elemento de cierre para perforaciones expuestas a presion interior de piezas constructivas
La invencion se refiere a un elemento de cierre para perforaciones expuestas a presion interior de piezas constructivas, con un disco de cierre que se puede introducir en gran medida sin juego en la perforation, que se puede expandir por una traction ejercida axialmente y a este respecto se puede empuja radialmente contra la pared interior de la perforacion que se debe cerrar. La invencion se refiere tambien a un procedimiento para el montaje de un elemento de cierre en la perforacion de la pieza constructiva.
Los elementos de cierre de este tipo se emplean como artlculos producidos en masa en perforaciones con diferentes diametros y presiones interiores. Dependiendo del tamano de la perforacion y la fuerza de la presion interior eficaz, se generan realizaciones diversas. Algunas de estas realizaciones se desvelan en el documento DE AS 1 120 415 y en el documento US 6.708.978 B2. Los cierres all! descritos estan configurados como discos de cierre de una sola pieza. Por lo tanto, en cuanto a la tecnica de production son mas sencillos que cierres de varias piezas como, por ejemplo, el cierre descrito en el documento WO 2009/000317 A1. Ya que sin embargo los discos de cierre presentan dimensiones relativamente pequenas, a menudo son complicados de manejar. Ademas, el disco de cierre durante el proceso de montaje se tiene que apoyar contra una superficie contraria en el interior de la perforacion. En consecuencia, esta tiene que estar escalonada de manera precisa, para asegurar que el disco de cierre en estado montado tenga exactamente la profundidad de montaje prevista.
De acuerdo con el documento DE-A-19 55 005 se explica un procedimiento para cerrar perforaciones, en el que se puede colocar en la perforacion un elemento extensible radial o de manera adicional un elemento de retention como grupo ensamblado. A este respecto es desventajoso, que esten ensamblados por un pasador con una parte conica o similar y al menos un elemento de retencion separado o de varios discos conicos. Se componen en el estado despues del montaje solo de al menos un pasador dispuesto centrado y un manguito de retencion que rodea a este o discos perforados. Por lo tanto, solo existen dos elementos separados uno de otro.
El documento DE-A-19 55 005 desvela por lo tanto un elemento de cierre para perforaciones expuestas a presion interior de piezas constructivas, con un disco de cierre que se puede introducir en gran medida sin juego en la perforacion, que se puede expandir por una traccion ejercida axialmente usando una sufridera de un dispositivo de montaje y a este respecto se puede empujar radialmente contra la pared interior de la perforacion que se debe cerrar.
De acuerdo con el documento GB-A-2 094 928 esta previsto un dispositivo de cierre para un paso, en el que un manguito se presiona por una parte en forma de pote, tirando de un perno que se extiende por el manguito, a la pared interior del paso. En cuanto esta parte se encuentre aproximadamente dentro del manguito, el perno se rompe en el punto de rotura controlada.
En el caso del documento de patente estadounidense n.° 2.996.214 se desvela un cierre expansible, en el que un disco formado de manera esferica esta atornillado en un segundo elemento y, por este atornillado y la sujecion del disco mediante una herramienta, el disco se empuja hacia fuera. Sin embargo, se necesita tambien este disco, as! como un segundo elemento.
La invencion tiene como objetivo evitar estas desventajas y crear un elemento de cierre del tipo mencionado al principio, que se puede montar de manera sencilla en una perforacion lisa continua y la cierra de manera segura con una determinada fuerza de cierre.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con la invencion segun las caracterlsticas de la revindication 1.
El pasador de traccion integrado con el disco de cierre facilita el montaje del cierre en la perforacion de la pieza constructiva. Por la exposition a traccion del pasador se suprime tambien el apoyo del disco de cierre contra una superficie contraria en el interior de la pieza constructiva. Ya que el efecto de traccion se limita por el punto de rotura controlada, tambien se asegura que en estado montado la perforacion se cierre con una fuerza de cierre definida.
El montaje del elemento de cierre en la perforacion de la pieza constructiva se lleva a cabo de acuerdo con la invencion de tal manera, que en primer lugar se introduce el disco de cierre con el pasador de traccion y este posteriormente se saca con una mandlbula prensora que lo rodea, empujando el disco de cierre en la direction de traccion contra una sufridera exterior, hasta que en el punto de rotura controlada, al alcanzar una determinada tension de traccion, se separe del disco de cierre.
El procedimiento de acuerdo con la invencion hace posible el montaje rapido del cierre con un dispositivo que se maneja de manera sencilla, componiendose esencialmente de la carcasa de mandlbulas prensoras con las mandlbulas prensoras expuestas a traccion y la boquilla que se puede cambiar de manera sencilla, que actua como sufridera.
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Las configuraciones preferentes del cierre de acuerdo con la invencion, as! como del procedimiento para montar el cierre forman el objeto de las reivindicaciones dependientes.
La invencion se explica a continuacion con mas detalle mediante ejemplos de realizacion con referencia al dibujo representado de manera esquematica. Muestran:
la figura 1 una primera realizacion del pasador de traccion de acuerdo con la invencion con el dispositivo de montaje
correspondiente, representado en dos fases de montaje,
la figura 2 diferentes realizaciones del pasador de traccion de la figura 1,
la figura 3 diferentes realizaciones de la superficie lateral del pasador de traccion de la figura 1,
la figura 4 diferentes realizaciones del pasador de traccion de la figura 1 con una pieza sobrepuesta en el lado
frontal,
la figura 5 diferentes realizaciones del disco de cierre de la figura 1,
la figura 6 diferentes realizaciones de varias partes del disco de cierre de la figura 1,
la figura 7 diferentes realizaciones de la superficie de obturacion del disco de cierre de la figura 1,
la figura 8 diferentes realizaciones del disco de cierre de la figura 1 con bridas trabajadas,
la figura 9 diferentes realizaciones del disco de la figura 1 con diferentes geometrlas de la superficie de obturacion,
la figura 10 diferentes realizaciones del punto de rotura controlada de la figura 1, la figura 11 una realizacion del punto de rotura controlada para pasadores de traccion en forma de cono,
la figura 12 otra realizacion del punto de rotura controlada, que no pertenece a la invencion,
la figura 13 una primera variante del dispositivo de montaje de la figura 1 con las mandlbulas prensoras que asen de manera fija el pasador de traccion,
la figura 14 una segunda variante del dispositivo de montaje de la figura 1 con una herramienta para cortar o de gofrado para generar el punto de rotura controlada,
la figura 15 la tercera variante del dispositivo de montaje de la figura 1 con herramienta para cortar o de gofrado
integrada en las mandlbulas prensoras,
la figura 16 tres variantes de la sufridera de la figura 1,
la figura 17 otra realizacion de la sufridera como paso de rosca,
la figura 18 dos variantes del pasador de traccion de la figura 1 con elemento de soporte para un resorte de fuerza, la figura 19 otras dos variantes del pasador de traccion de la figura 1 con roscas para atornillar una pieza constructiva adicional,
la figura 20 otra variante del elemento de cierre realizado como elemento de sujecion sin punto de rotura controlada,
y
la figura 21 otra variante de un elemento de cierre en vista en perspectiva.
El elemento de cierre de acuerdo con la invencion esta ilustrado en la figura 1 a la derecha en la fase de inicio y a la izquierda en la fase final del proceso de montaje. Tales elementos de cierre se emplean, en particular, en el caso de aplicaciones automovillsticas, neumaticas e hidraulicas, asl, por ejemplo, como obturacion de perforaciones en motores de vehlculos o perforaciones de valvulas hidraulicas o neumaticas.
El elemento de cierre comprende un pasador de traccion 1 con una parte de cabeza configurada como disco de cierre 2. Por ultimo, presenta una superficie de obturacion 3 del lado del borde, cuyo diametro exterior esta medido de tal manera, que se puede introducir en gran medida sin juego en la perforacion 4 de una pieza constructiva 5. El pasador de traccion 1 que se puede manejar bien facilita el montaje del cierre en la perforacion de la pieza constructiva.
Como es evidente a partir de la figura 1, el disco de cierre 2 se expande por el pasador de traccion 1 expuesto a tension y se empuja con su superficie de obturacion 3 radialmente contra la pared interior 6 de la perforacion 4, hasta que el pasador de traccion 1, al alcanzar una determinada tension de traccion en un punto de rotura controlada 7 del pasador, se separe del disco de cierre 2. El disco de cierre 2 queda entonces anclado firmemente en la pared interior 6 de la perforacion 4 y la cierra con una fuerza de cierre definida dependiente de la tension de rotura controlada.
El elemento de cierre de acuerdo con la invencion se monta con ayuda de un dispositivo de montaje, que esencialmente se compone de mandlbulas prensoras 10 con una carcasa de mandlbulas prensoras 8, un dispositivo de extraccion no mostrado mas en detalle, asl como una sufridera 9 colocada sobre la pieza constructiva 5. El pasador de traccion 1 se agarra con las mandlbulas prensoras 10 que lo rodean. La sufridera 9 que se puede cambiar de manera sencilla esta construida de tal manera, que se adentra mas o menos profunda en la perforacion 4 del cuerpo constructivo. Por ello la profundidad de montaje del cierre se puede fijar caso por caso. Ya que el pasador de traccion 1 se expone a tension, la sufridera 9 esta alzada detras del disco de cierre 2. Por lo tanto, es posible proveer la perforacion 4 de una superficie interior lisa continua.
La sufridera en el marco de la invencion tambien puede estar configurada como casquillo metido a presion en la perforacion, o se puede formar mediante un estrechamiento de la perforacion.
En la figura 2 a la figura 20 estan representadas otras formas de realizacion posibles del elemento de cierre de
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acuerdo con la invencion y del dispositivo de montaje correspondiente. En las variantes 1a a 1 c de acuerdo con la figura 2 el pasador de traccion esta configurado cillndrico o en forma de cono, tambien puede ser prismatico.
Como es evidente a partir de la figura 3, el pasador de traccion ademas puede presentar una superficie lateral 11a a 11d total o parcialmente raspada, dentada o estriada, en la que se pueden agarrar las mandlbulas prensoras 10 en arrastre de forma o union no positiva. En las variantes de acuerdo con la figura 13 tiene lugar la introduccion de estrlas o dientes por las mandlbulas prensoras 10a o 10b de la boquilla configuradas de una o varias piezas.
En casos, en los que actuan altas fuerzas de traccion en el pasador de traccion 1, o con el fin de una forma constructiva mas corta es ventajoso para llevarse el pasador de manera segura, cuando en el extremo apartado del disco de cierre esta provisto de una pieza sobrepuesta 12a a 12d de acuerdo con la figura 4.
En las variantes 2a a 2c de acuerdo con la figura 5, el disco de cierre 2 esta configurado ligeramente con forma de cono o de casquete esferico.
En las variantes 2d a 2h de acuerdo con la figura 6, el disco de cierre 2 en si de una sola pieza esta configurado con piezas de refuerzo.
En la variante de acuerdo con la figura 7 presenta en el lado del borde una superficie de obturacion 3a a 3f revestida, raspada, estriada, dentada o provista de una rosca o un elemento de obturacion, que asegura un anclaje firme del disco de cierre. En este sentido tambien es ventajoso, cuando al menos el canto de la superficie de obturacion que se encuentra en el exterior esta biselado o dado el caso esta provisto de una superficie antirresbaladiza de acuerdo con las variantes 13a, 13b en la figura 7. La misma superficie de obturacion 3 preferentemente esta configurada cillndrica.
De acuerdo con las variantes 14a a 14d en la figura 9, sin embargo, puede estar provista de una forma conica o concava o convexa, esto, por ejemplo, para el montaje en perforaciones que difieren de la forma cillndrica.
El punto de rotura controlada 7 del pasador de traccion 1 en las variantes 7a a 7c de acuerdo con la figura 10 esta configurado en forma de ranura o muesca. En el caso de pasadores de traccion ligeramente con forma de cono de acuerdo con la figura 11 puede estar formada por su canto 7d que hace tope con el disco de cierre 2.
En la variante de acuerdo con la figura 12, que no pertenece a la invencion, el pasador de traccion 1 y el disco de cierre 2 estan fabricados como piezas individuales unidas fijas uno con otro en el punto de rotura controlada 7e.
En la variante de acuerdo con la figura 14 el punto de rotura controlada 7 se introduce durante el proceso de montaje con una herramienta para cortar o de gofrado 15 integrada en la carcasa de mandlbulas prensoras 8.
En la variante segun la figura 15 el punto de rotura controlada tambien se introduce durante el proceso de montaje, estando en este caso la herramienta para cortar o de gofrado 15 integrada en las mandlbulas prensoras 10.
Como se muestra en la figura 16, la sufridera puede estar escalonada de acuerdo con la variante 9a, determinando la profundidad de montaje del disco de cierre 2 por la profundidad del escalonamiento. En la variante 9b la sufridera tiene una superficie de proteccion lisa, y el disco de cierre 2 se encuentra enrasado con la superficie exterior de la pieza constructiva. En la variante 9c la sufridera tiene aproximadamente el mismo diametro de la perforacion y el disco de cierre se puede montar en cualquier profundidad.
En la variante 9d de acuerdo con la figura 17 la sufridera sirve como rosca dispuesta en la pieza constructiva, en la que se puede atornillar el disco de cierre 2. Esto hace posible un ajuste continuo de la profundidad de montaje del cierre.
En las variantes de acuerdo con las figuras 13 a 15 la sufridera 9 esta integrada en la boquilla del dispositivo de montaje. La sufridera 9 sin embargo tambien podrla estar configurada como pieza individual.
El elemento de cierre tambien puede estar configurado como elemento de sujecion. Las posibles variantes estan ilustradas en las figuras 18 y 19.
En las variantes de acuerdo con la figura 18 el disco de cierre 2 esta equipado por el lado inferior con medios de sujecion 16a, 16b para un resorte de fuerza 17.
En las variantes de acuerdo con la figura 19 presenta por el lado inferior una rosca 18a, 18b, en la que se puede atornillar otra pieza constructiva.
En la variante de acuerdo con la figura 20, el pasador de traccion 1 no se arranca por el disco obturador 2 en el montaje y puede llevar a cabo cualquier funcion de sujecion. Por ejemplo, tambien podrla estar provisto de una rosca.
En el caso del elemento de cierre segun la figura 21 estan previstas una o, como esta representado, varias aberturas 21 en el disco de cierre con una superficie de obturacion 3g. Un elemento de cierre de este tipo podrla usarse en una perforacion en una valvula o similar, en la que el elemento de cierre si deja pasar un medio, sin embargo, por ejemplo, retiene en la perforacion una pieza de valvula desplazable.
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El elemento de cierre de acuerdo con la invencion o bien puede estar fabricado de metal, en particular, aluminio o acero inoxidable, o de plastico, considerandose como procedimientos de fabricacion procedimientos de mecanizado por arranque de virutas, procedimientos de conformacion en frlo y en caliente, as! como procedimientos de moldeo por inyeccion.
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Claims (12)

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    REIVINDICACIONES
    1. Elemento de cierre para perforaciones expuestas a presion interior de piezas constructivas, con un disco de cierre (2) que se puede introducir en gran medida sin juego en la perforacion (4), y que se puede expandir por una traccion ejercida axialmente usando una sufridera (9) de un dispositivo de montaje y a este respecto se puede empujar radialmente contra la pared interior (6) de la perforacion (4) que se debe cerrar, estando el disco de cierre (2) configurado como parte de cabeza de un pasador de traccion (1) que se puede exponer a traccion, los cuales estan fabricados de una sola pieza a partir de un material, y pudiendo empujarse el disco de cierre (2) radialmente contra la pared interior (6) de la perforacion (4) de tal manera, hasta que quede anclado firmemente, sin union con la sufridera (9) del dispositivo de montaje, en la perforacion (4), pudiendo expandirse el disco de cierre (2) por el pasador de traccion (1) expuesto a traccion, hasta que el pasador de traccion (1), al alcanzar una determinada tension de traccion en un punto de rotura controlada (7) del pasador de traccion, se separe del disco de cierre (2).
  2. 2. Elemento de cierre segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el pasador de traccion (1) esta provisto de una superficie perimetral (11a a 11d) tratada al menos parcialmente de manera qulmica o mecanica, por ejemplo, raspada, dentada, estriada o provista de una rosca.
  3. 3. Elemento de cierre segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el pasador de traccion (1) esta provisto en el extremo apartado del disco de cierre (2) de una pieza sobrepuesta (12a a 12d) para retirar el pasador.
  4. 4. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado por que el disco de cierre (2a a 2c) esta configurado ligeramente con forma de cono o de casquete esferico.
  5. 5. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizado por que el disco de cierre (2) en el lado del borde presenta una superficie de obturacion (3a a 3f) revestida, raspada, estriada, dentada o provista de una rosca o un elemento de obturacion.
  6. 6. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado por que al menos el canto de la superficie de obturacion (13a y 13b) que se encuentra en el exterior esta biselado o dado el caso esta provisto de una superficie antirresbaladiza.
  7. 7. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 3, caracterizado por que el disco de cierre (2) en el lado del borde esta provisto de una superficie de obturacion (14a a 14d) conica, concava o convexa.
  8. 8. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 7, caracterizado por que el punto de rotura controlada (7a a 7c) esta configurado con forma de ranura o entalladura.
  9. 9. Elemento de cierre segun la reivindicacion 1, caracterizado por que el pasador de traccion (1) tiene ligeramente forma de cono y el punto de rotura controlada esta formado por su canto frontal (7d) que hace tope con el disco de cierre (2).
  10. 10. Elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 9, caracterizado por que el pasador de traccion (1a a 1 c) presenta una superficie perimetral cillndrica o ligeramente con forma de cono.
  11. 11. Procedimiento para el montaje del elemento de cierre segun una de las reivindicaciones anteriores 1 a 10 en la pieza constructiva prevista para ello, introduciendose el disco de cierre (2) con el pasador de traccion (1) en la perforacion (4) y posteriormente sacandose el pasador de traccion (1) con una boquilla (8) que lo rodea, caracterizado por que este pasador de traccion (1) empuja el disco de cierre (2) en la direction de traccion contra una sufridera (9) exterior, hasta que, al alcanzar una determinada tension de traccion en el punto de rotura controlada (7), se separa del disco de cierre (2) y este disco de cierre, sin union con la sufridera (9), queda anclado firmemente en la perforacion (4).
  12. 12. Procedimiento segun la reivindicacion 11, caracterizado por que el punto de ruptura controlada (7) se crea durante el proceso de extraccion.
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