ES2862535T3 - Línea de fluidos - Google Patents

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Abstract

Línea de fluidos (1) con un tubo (2) de material plástico, donde el tubo (2) está rodeado por un protector de dilatación (8) en al menos una parte de su longitud, donde el material plástico se puede someter a una temperatura de al menos 150 °C y la línea de fluidos (1) presenta una holgura entre un diámetro interior (9) del protector de dilatación (8) y un diámetro exterior del tubo (2), caracterizada porque el protector de dilatación (8) presenta un diámetro interior (9) que es como máximo 0,8 mm mayor que el diámetro exterior del tubo (2).

Description

DESCRIPCIÓN
Línea de fluidos
La presente invención se refiere a una línea de fluidos que comprende un tubo de material plástico.
Dicha línea de fluidos es conocida a partir del documento JP 2007071226 A.
La invención se describirá a continuación con referencia a una línea de fluidos utilizada para transportar una solución de urea, denominada "urea", desde un depósito hasta un punto de uso. La urea se utiliza en los motores diésel para reducir óxidos de nitrógeno.
La urea se inyecta en el sistema de gases de escape de un motor diésel. Este sistema de gases de escape presenta una temperatura elevada. Muchos plásticos no pueden soportar esta temperatura, por lo que la línea de urea debe colocarse a una distancia determinada del sistema de gases de escape. Esto limita la libertad en la conducción de la línea de fluidos.
La invención tiene el objetivo de ser flexible en la conducción de la línea de fluidos.
Este objetivo se resuelve con una línea de fluidos según la reivindicación 1.
El uso de un material plástico con la resistencia a la temperatura especificada evita que el plástico se dañe por el aumento de la temperatura en las proximidades del sistema de gases de escape. Sin embargo, otro problema surge del hecho de que el fluido transportado en la línea de fluidos se evapora a las temperaturas elevadas, lo que da lugar a una presión de vapor relativamente alta que puede ser superior a 10 bar. Los materiales plásticos que pueden soportar las temperaturas elevadas suelen ablandarse y dilatarse a estas temperaturas elevadas. A las presiones relativamente altas, esta dilatación puede provocar un reventón del tubo. El riesgo de reventón podría evitarse utilizando más material plástico en el tubo. Sin embargo, esto tiene la desventaja de que el tubo se vuelve más rígido y se puede procesar con menos facilidad. Si además se utiliza un protector de dilatación que rodee el tubo, se evitará que éste se dilate y, por tanto, se minimizará el riesgo de que el tubo reviente debido a un aumento de la presión de vapor del fluido, por ejemplo, urea. El protector de dilatación en sí mismo no tiene que ser resistente al fluido. Entonces se puede ajustar el material y la construcción del protector de dilatación exclusivamente o al menos principalmente a la función de evitar la dilatación del tubo.
Preferentemente, el tubo está apoyado radialmente en el interior del protector de dilatación a una presión interna predeterminada que es menor que la presión límite predeterminada. Lo ideal es que el protector de dilatación esté siempre en contacto con la circunferencia exterior del tubo. Sin embargo, esto dificultaría mucho más la colocación del protector de dilatación en el tubo. Por lo tanto, se permite una pequeña holgura entre el diámetro exterior del tubo y el diámetro interior del protector de dilatación. Sin embargo, esta holgura es tan pequeña que desaparece incluso con presiones internas relativamente pequeñas debidas a la dilatación del tubo, de modo que el protector de dilatación puede evitar de forma fiable una mayor dilatación del tubo con un aumento de la presión interna. La presión interna a la que el tubo está en contacto con el protector de dilatación en el interior puede ser, por ejemplo, de 2, 3, 4 o 5 bar.
Preferentemente, el protector de dilatación presenta una pluralidad de discos de soporte dirigidos de forma sustancialmente perpendicular a la superficie radialmente exterior del tubo. Esto permite que la masa de la protección de dilatación se mantenga pequeña. Los discos de soporte pueden ser relativamente finos a lo largo de la extensión longitudinal del tubo. La estabilidad se debe a que están orientados de forma sustancialmente perpendicular a la superficie radialmente exterior del tubo y, por tanto, pueden absorber fuerzas relativamente grandes, ya que los discos de soporte no pueden deformarse prácticamente en esta dirección debido a su orientación.
Preferentemente, los discos de soporte están conectados entre sí a lo largo de la extensión longitudinal del tubo. Esto facilita el montaje. Además, la conexión facilita que los discos de soporte mantengan una distancia predeterminada entre sí después del montaje.
Preferentemente, los discos de soporte tienen una distancia entre sí en la extensión longitudinal del tubo que corresponde como máximo al diámetro exterior del tubo. Entre los discos de soporte, el tubo no se apoya radialmente hacia fuera o se apoya en menor medida que directamente en los discos de soporte. Por tanto, el tubo teóricamente podría dilatarse en este caso. Sin embargo, si la distancia entre los discos de soporte es limitada a lo largo de la extensión longitudinal del tubo, no hay suficiente espacio disponible para que el tubo se dilate.
El protector de dilatación tiene un diámetro interior que es como máximo 0,8 mm mayor que el diámetro exterior del tubo. El resultado es una holgura máxima de 0,4 mm alrededor del tubo, que es suficiente para montar la protección de dilatación en el tubo. Sin embargo, una dilatación del tubo para eliminar esta holgura no es crítica.
El protector de dilatación presenta preferentemente un diámetro interior que es como máximo un 10 % mayor que el diámetro exterior del tubo. Por tanto, el tubo puede dilatarse como máximo un 10 % de su diámetro exterior. Incluso una dilatación de este tipo no es crítica, porque todavía no provoca un reventón u otros daños en el tubo.
Preferentemente, el protector de dilatación presenta una pluralidad de secciones distribuidas a lo largo de la longitud del tubo. Esto facilita el montaje. Además, es posible formar algunas secciones del tubo sin protector de dilatación si no es necesario. Entre otras cosas, esto ahorra peso, lo que es particularmente ventajoso cuando se utiliza en un vehículo de motor. Preferentemente, un conector está dispuesto en al menos un extremo del tubo y presenta una pieza de conexión que está insertado en el tubo, donde el protector de dilatación cubre la pieza de conexión en al menos parte de su longitud. De este modo, también se evita la dilatación del tubo en la zona de la pieza de conexión. Así, se mantiene bajo el riesgo de fuga en esta zona.
En este caso, se prefiere que el protector de dilatación presente una zona final lisa en la zona de la pieza de conexión. En la zona de la pieza de conexión, el riesgo de que se produzca un aumento de la presión de vapor es menor, ya que normalmente no hay líquido entre el tubo y la pieza de conexión. Si el protector de dilatación presenta en este caso una zona final lisa, entonces el protector de dilatación ocupa menos espacio de instalación en la zona del conector, lo que facilita el manejo.
En este caso, se prefiere que el protector de dilatación esté conectado con el conector. De este modo, la posición del protector de dilatación en el tubo puede determinarse con precisión y con un alto grado de fiabilidad.
La invención se describirá a continuación con referencia a las realizaciones preferidas en combinación con el dibujo. En él se muestra:
Fig. 1 una primera realización de una línea de fluidos; y
Fig. 2 una segunda realización de una línea de fluidos.
La Fig. 1 muestra de forma esquemática una línea de fluidos 1 que comprende un tubo 2 formado a partir de un material plástico. El material plástico puede ser sometido a una temperatura de al menos 150 °C. En el tubo 2, está dispuesto un dispositivo de calentamiento en forma de varilla de calentamiento 3.
En el extremo del tubo 2 que se muestra en la Fig. 1, está dispuesto un conector 4. El conector 4 presenta una pieza de conexión 5 en un extremo. El tubo 2 se desliza sobre la pieza de conexión 5. Entre la pieza de conexión 5 y el tubo 2 puede estar dispuesta una junta 6. En el otro extremo, el conector 4 presenta una geometría de conexión 7.
El tubo 2 está rodeado por un protector de dilatación 8. El protector de dilatación 8 se apoya prácticamente con su circunferencia interior 9 en la circunferencia exterior del tubo 2. De hecho, en cualquier caso, cuando el protector de dilatación 8 se monta en el tubo 2, habrá una determinada holgura para no dificultar innecesariamente el montaje. Esta holgura, sin embargo, es relativamente pequeña. Por ejemplo, la línea de fluidos 1 puede estar configurada de manera que el protector de dilatación 8 presente un diámetro interior que sea como máximo 0,8 mm mayor que el diámetro exterior del tubo 2. Otro requisito sobre el diseño es que el diámetro interior 9 del protector de dilatación 8 sea como máximo un 10 % mayor que el diámetro exterior del tubo 2.
El protector de dilatación 8 comprende una sucesión de discos de soporte 10 dispuestos a lo largo de la extensión longitudinal del tubo 2. Entre los discos de soporte 10 están previstos espacios 11, 12, cada uno de los cuales corresponde como máximo al diámetro exterior del tubo 2.
Los discos de soporte 10 están conectados entre sí paralelamente a la extensión longitudinal del tubo 2. Para ello, en el presente ejemplo de realización, están previstas paredes de conexión radialmente exteriores 13 y paredes de conexión radialmente interiores 14. Las paredes de conexión radialmente exteriores 13 y las paredes de conexión radialmente interiores 14 se alternan entre sí. Sin embargo, también es posible configurar el protector de dilatación 8 de manera que las paredes de conexión 13, 14 estén todas dispuestas en las mismas posiciones radiales. Sin embargo, la realización que se muestra en la Fig. 1 tiene la ventaja de que los discos de soporte 10 están mejor asegurados contra la inclinación.
El protector de dilatación 8 con dos discos de soporte 10 también cubre la pieza de conexión 5 del conector 4.
La configuración ilustrada de la línea de fluidos 1 también puede utilizarse en una zona en la que predomine una temperatura elevada. Para ello, el material plástico del tubo 2 es, en primer lugar, relativamente resistente a la temperatura, es decir, se puede someter a una temperatura de 150 °C. Sin embargo, en muchos casos ese plástico se vuelve relativamente blando cuando se expone a temperaturas más elevadas. Esto puede dar lugar a problemas si se dispone un líquido vaporizable en el interior 15 del tubo 2, por ejemplo, una solución de urea o urea. Si este líquido se somete a una temperatura superior a los 100 °C, se evaporará, al menos parcialmente, generando así un aumento de la presión en el interior 15, que puede ser considerablemente superior a los 10 bares, por ejemplo, 14 o 15 bar. Este aumento de la presión actuaría sobre el plástico reblandecido desde el interior, por lo que existe el riesgo de que el tubo se dilate. Esto puede provocar un reventón del tubo 2.
El protector de dilatación 8, con sus discos de soporte 10, garantiza que la dilatación del tubo 2 solo pueda producirse dentro del margen de holgura necesario para el montaje. Incluso con presiones relativamente bajas, de 1,2,3,4 o 5 bar, el tubo se dilata de tal manera que se apoya en la circunferencia interior 9 del protector de dilatación 8 y ya no puede dilatarse más radialmente hacia fuera. Esta dilatación es admisible. Se supone que una dilatación de un máximo del 10 % todavía no conduce a un reventón del tubo 2.
Dado que los discos de soporte 10 están dispuestos a distancias 11, 12 entre sí, existe el riesgo de que el tubo 2 se dilate aquí a estas distancias 11, 12. Sin embargo, este riesgo es insignificante si los discos de soporte 10 están dispuestos a distancias 11, 12 entre sí que corresponden como máximo al diámetro exterior del tubo 2. Más preferentemente, las distancias 11, 12 corresponden a un máximo del 50 % del diámetro exterior y, en una configuración particularmente preferida, a un máximo del 40 % del diámetro exterior del tubo 2.
El protector de dilatación 8 tiene la ventaja adicional de formar una barrera contra el viento. Esto es ventajoso, por ejemplo, cuando la línea de fluidos 1 está dispuesta en la corriente de aire de un vehículo de motor. En este caso, existe el riesgo de que se congele incluso a temperaturas a las que aún no se congelaría sin la corriente de aire.
Debido a que el protector de dilatación 8 también se superpone a la pieza de conexión 5, también se impide aquí una dilatación radial del tubo, de modo que el tubo 2 puede mantenerse en la pieza de conexión 5. La pieza de conexión 5 puede presentar, por ejemplo, un perfil de abeto 16.
La Fig. 2 muestra una segunda configuración de una línea de fluidos 1. Los elementos idénticos y correspondientes a los de la Fig. 1 están provistos de los mismos signos de referencia.
A diferencia de la configuración según la Fig. 1, el protector de dilatación 8 presenta una zona final lisa 17 que rodea la pieza de conexión 5. La zona final 17 está, por tanto, sin discos de soporte 10.
La zona final 17 se extiende más allá del tubo 2 hacia el conector 4 y está conectada con el conector 4 en una sección de la carcasa 18. La conexión puede realizarse, por ejemplo, mediante soldadura por ultrasonido o encolado. El resultado es una posición definida del protector de dilatación 8 con respecto al conector 4 y, por lo tanto, también con respecto al tubo 2. Esta posición no se modifica aunque la línea de fluidos 1 se deforme, por ejemplo, durante el montaje.
De una manera que no se muestra con más detalle, se puede prever que el protector de dilatación 8 solo esté presente en secciones predeterminadas del tubo 2. Otras secciones del tubo 2 pueden permanecer sin protector de dilatación 8.
Incluso cuando el protector de dilatación 8 se extiende de forma continua a lo largo de toda la longitud del tubo 2, el protector de dilatación 8 puede estar formado por una pluralidad de secciones distribuidas a lo largo de la longitud del tubo 2.
El material del protector de dilatación 8 puede seleccionarse exclusivamente con respecto a la resistencia al calor y la resistencia mecánica, y el protector de dilatación 8 también puede dimensionarse exclusivamente con respecto a estos criterios. Por ejemplo, el protector de dilatación puede estar formado por poliamida 6, que es resistente a las altas temperaturas. La poliamida 6, sin embargo, tiene una dilatación mínima. Sin embargo, es tan baja que el riesgo de que el tubo 2 reviente debido al aumento de la presión interna es prácticamente inexistente.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Línea de fluidos (1) con un tubo (2) de material plástico, donde el tubo (2) está rodeado por un protector de dilatación (8) en al menos una parte de su longitud, donde el material plástico se puede someter a una temperatura de al menos 150 °C y la línea de fluidos (1) presenta una holgura entre un diámetro interior (9) del protector de dilatación (8) y un diámetro exterior del tubo (2 ), caracterizada porque el protector de dilatación (8) presenta un diámetro interior (9) que es como máximo 0,8 mm mayor que el diámetro exterior del tubo (2).
2. Línea de fluidos según la reivindicación 1, caracterizada porque el tubo (2) se apoya radialmente en el interior del protector de dilatación (8) a una presión interna predeterminada que es menor que la presión límite predeterminada.
3. Línea de fluidos según la reivindicación 1 o 2, caracterizada porque el protector de dilatación (8) presenta una pluralidad de discos de soporte (10) dirigidos de forma sustancialmente perpendicular a la superficie radialmente exterior del tubo (2 ).
4. Línea de fluidos según la reivindicación 3, caracterizada porque los discos de soporte (10) están conectados entre sí a lo largo de la extensión longitudinal del tubo (2 ).
5. Línea de fluidos según la reivindicación 3 o 4, caracterizada porque los discos de soporte (10) presentan una distancia (11,12 ) entre sí en la extensión longitudinal del tubo (2 ) que corresponde como máximo al diámetro exterior del tubo (2 ).
6. Línea de fluidos según las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque el protector de dilatación (8) presenta una pluralidad de secciones distribuidas a lo largo de la longitud del tubo (2 ).
7. Línea de fluidos según las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque un conector (4) está dispuesto en al menos un extremo del tubo (2) y presenta una pieza de conexión (5) que está insertada en el tubo (2), donde el protector de dilatación (8) cubre la pieza de conexión (5) en al menos parte de su longitud.
8. Línea de fluidos según la reivindicación 7, caracterizada porque el protector de dilatación (8) presenta una zona final (17) lisa en la zona de la pieza de conexión (5).
9. Línea de fluidos según la reivindicación 7 u 8, caracterizada porque el protector de dilatación (8) está conectado con el conector (4).
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