MXPA03003247A

MXPA03003247A - Junta de acero de capas multiples.

Info

Publication number: MXPA03003247A
Application number: MXPA03003247A
Authority: MX
Inventors: Josef Ludwig
Original assignee: Dana Corp
Priority date: 2000-10-12
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2004-12-03
Also published as: DE10050478B4; US6923450B2; AU2002223609A1; CA2425369A1; CA2425369C; US20040012154A1; DE10050478A1; WO2002036996A1

Abstract

La presente invencion se refiere a una junta de acero de capas multiples, por ejemplo una junta para culata de cilindro, con al menos una abertura transversal (7, 7'), por ejemplo, para una camara de combustion de un motor de combustion interna, con al menos tres capas de sellado activas (2, 2', 2") metalicas, colocadas una arriba de la otra. En al menos dos de las capas de sellado (2, 2") estan formados rebordes (3, 3") alrededor de las aberturas transversales; y en una hoja espaciadora (6) colocada entre las dos capas de sellado, esta colocado un limitador de la deformacion (4) deformable plasticamente, con forma de reborde, sobre el lado adyacente a los rebordes.

Description

JUNTA DE ACERO DE CAPAS MULTIPLES Descripción de la Invención La invención se refiere a una junta de acero de capas múltiples, por ejemplo una junta para la culata de cilindro de capas múltiples, que tiene al menos una abertura transversal, por ejemplo para una cámara de combustión de un motor de combustión interna. En el caso de la junta de acuerdo con la invención, al menos tres capas activas de la junta, metálicas, las cuales están colocadas una arriba de la otra, y una hoja espadadora entre dos de las capas activas de la junta, son utilizadas. La junta es adecuada en particular para su uso en motores de combustión interna de alto rendimiento, en los cuales se presentan presiones de la cámara de combustión incrementadas y en consecuencia también vibraciones de los huecos en la junta de sellado incrementadas correspondientemente . Las juntas metálicas de capas múltiples han sido utilizadas hasta la fecha en particular para este campo de uso. Tal junta conocida para la culata del cilindro tiene un diseño de sellado, que comprende dos capas activas de la junta, una hoja plegada y una hoja espadadora en la cual se forma un reborde en forma de omega. En el caso de tales soluciones conocidas, las vibraciones de los huecos de sellado elevado, mencionadas anteriormente, que ocurren en los motores de combustión Ref .146499 interna de alto rendimiento con condiciones de margen dinámico muy criticas, no pueden ser coirpensadas sin embargo y un sello confiable de los cilindros entre el bloque del motor y la culata del cilindro no puede ser logrado. Las juntas utilizadas hasta la fecha no pueden asegurar una proyección confiable en la cámara de combustión durante un periodo de tiempo bastante prolongado. Por lo tanto, el objeto de la invención es proponer una junta de acero de capas múltiples con la cual se pueda lograr un sello confiable en el caso de motores de combustión interna de alto rendimiento, con presiones elevadas de la cámara de combustión. De acuerdo con la invención, este objeto es logrado con una junta de acero de capas múltiples de conformidad con la reivindicación 1. Las modalidades y desarrollos ventajosos de la invención pueden ser logrados con las características mencionadas en las reivindicaciones dependientes. La junta de acero de capas múltiples de acuerdo con la invención, en particular una junta para culata de cilindro, utiliza al menos tres capas activas de la junta, metálicas, colocadas una arriba de la otra, rebordes que son formados en al menos dos de estas capas de la junta metálica alrededor de una o más aberturas transversales para las cámaras de combustión de los motores de combustión interna. Una hoja espaciadora está colocada entre dos capas activas de la junta, en las cuales una hoja espaciadora de un limitador (tope) de la deformación, deformadle plásticamente, con forma de reborde, está formado y colocado en al menos un lado adyacente a los rebordes. Este tope hace posible que la junta se adapte a la topografía del motor durante el montaje. El recubrimiento puede comprender en consecuencia por ejemplo, un material el cual contiene un duroplast y al menos un rellenador metálico, el intervalo de peso del duroplast con respecto al rellenador es ventajosamente mayor que 1:1. Los materiales de recubrimiento de este tipo son descritos en DE 198 29 058.6-12. Alternativamente, el recubrimiento también puede comprender un material que contiene un perfluorocopolimero, que comprende ventajosamente un alcano perfluorado y éter vinílico perfluorado, como se describe en DE 199 28 601.9. También es posible utilizar como recubrimiento adicional un material que comprenda al menos un rellenador y un aglutinador, la proporción en masa del rellenador es mayor que la proporción del aglutinador, y el rellenador está presente en la forma particulada, las partículas esféricas individuales tienen una superficie pequeña con relación al volumen de la partícula. Las partículas pueden tener ventajosamente una superficie redonda, lisa, por ejemplo esférica. Un tamaño ideal para las partículas radica entre 5 y 100 uia. Un material de recubrimiento de este tipo se describe en DE 199 28 580.2.

El espacio que está formada por el reborde sobre el limitador de la deformación puede ser llenado con un recubrimiento, por ejemplo un elastómero. El recubrimiento puede ser efectuado de manera completa o solo parcialmente. Tal recubrimiento, el cual . es descrito normalmente como "Hardcoating" (vrecubrimiento duro"), es descrito por ejemplo en DE 198 29 058, DE 199 28 580 y DE 199 28 601, la referencia está propuesta para que se haga con respecto al contenido de la descripción correspondiente en su totalidad con respecto a los materiales de recubrimiento descritos allí. Debido a este recubrimiento duro, en particular en el caso del relleno parcial, la compresión del tope puede ser ajustada a un grado especifico. Como resultado, una compresión adecuada del tope es asegurada en las regiones inter-tornillo criticas. Este reborde del tope relleno actúa entonces como un limitador de la ruta deformable plásticamente para al menos tres de las capas funcionales activas o sus rebordes. Existe la posibilidad de colocar sobre una de tales hojas espadadoras, limitadores de la deformación deformables plásticamente, de forma semejante a un reborde, adicionales, sobre el otro lado correspondiente de los rebordes que son formados sobre las dos capas activas de la junta y también de llenar los espacios de allí, los cuales han sido formados por el reborde sobre el limitador de la deformación, con el recubrimiento duro mencionado. El recubrimiento duro también puede . llenar parcialmente sino es que totalmente el espacio y un grado de compresión adecuado específico puede ser asegurado en el estado ensamblado de la junta de la culata del cilindro en la región del limitador de la deformación deformable plásticamente. El limitador de la deformación puede adaptarse a la topografía del motor durante el montaje por medio de sus propiedades y forma. Además, una compresión adecuada es asegurada en la región del limitador de la deformación también en las regiones inter-tornillo críticas. La tercera capa activa de la junta puede ser formada sin rebordes, pero preferentemente también con rebordes, alrededor de las aberturas transversales para las cámaras de combustión. Entre dos de las capas activas de la junta, un tope adicional (limitador de la deformación) puede ser colocado, preferentemente en la región entre los rebordes de las capas activas y el borde circunferencial de la abertura transversal. El tope puede ser formado por una capa de hoja adicional con un limitador de la deformación, tal capa de la hoja está colocada entre dos capas de la junta y está plegada sobre su borde hacia la abertura transversal. El limitador de la deformación está formado entonces por la parte de dos capas, doblada, de esta hoja. Por medio de los pliegues dobles correspondientes, dos limitadores de la deformación pueden estar presentes, aquellos sobre ambos lados adyacentes a los rebordes respectivos los cuales están formados en las hojas activas de la junta. Este tope puede ser formado sin embargo también por un anillo, por ejemplo un anillo de hoja metálica el cual está colocado en la región entre los rebordes de las capas activas adyacentes y el borde circunferencial de la abertura transversal. Los rebordes formados en las capas activas de la junta deben ser colocados preferentemente como un empaque de rebordes uno arriba del otro. Con la construcción de capas múltiples de acuerdo con la invención, las vibraciones de los huecos de sellado pueden ser distribuidos al menos a las tres capas activas de la junta y una duración de servicio incrementada puede ser lograda en el caso de vibraciones criticas en los huecos de sellado . La invención está propuesta para ser explicada con mayor detalle de manera consecutiva con referencia a las modalidades . En las Figuras se muestra: La Figura 1 es una representación esquemática de una región de un ejemplo de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención; la Figura 2 es una representación esquemática de una región de un ejemplo adicional de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención, que tiene limitadores de la deformación colocados en ambos lados de los rebordes ; la Figura 3 es una representación esquemática de una región de un ejemplo adicional de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención, con un anillo del tope. En el ejemplo mostrado en la Figura 1 de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención, tres capas activas 2, 2 ' , 2" de la junta están presentes, colocadas una arriba de la otra, en las cuales están formados los rebordes 3, 3', 3" respectivamente. Entre la capa activa 2" de la junta ilustrada en el fondo aquí y la capa activa 2 de la junta, está colocada una hoja espadadora 6 la cual tiene un limitador de la deformación 4 deformable plásticamente, con forma de reborde, entre los rebordes 3 y una abertura transversal 7 para una cámara de combustión. El espacio que está formado por el reborde del limitador de la deformación 4 sobre el lado superior de la hoja espadadora 6 es llenada por medio de esto con un elastómero 1 de modo que, utilizando al menos dos rebordes 3, 3" en las hojas 2, 2" activas de la junta y la hoja espadadora 6, aún en condiciones operativas extremas, con las presiones en la cámara de combustión en la región de 200 bares y más allá, se pueden lograr los efectos técnicos ventajosos mencionados en la parte general de la descripción y en particular un efecto de sellado confiable, duradero. Los rebordes 3, 3" en las capas activas 2, 2" inferior y central de la junta, son deformadas en la misma dirección (una dirección idéntica) . La hoja espadadora 6 tiene un espesor mayor que las hojas 2, 2" de la junta. Entre las capas activas 2' y 2 superior y central de la junta, está colocada una ho a 5 con una parte plegada que forma un limitador de la deformación 5' adicional en este ejemplo. Los rebordes 3 y 3' en estas dos capas activas 2, 2' son deformados en las direcciones dirigidas opuestamente (en la dirección opuesta) respectivamente, es decir uno hacia el otro . Las capas activas 2, 2' , 2" de la junta pueden ser formadas a partir de metales convencionales con elasticidad adecuada y en espesores conocidos respectivamente a partir de los mismos metales, también se pueden proporcionar recubrimientos adicionales entre estas capas activas 2, 2', 2" de la junta. La conexión de los elementos individuales de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención, puede ser efectuada de modo semejante de una manera convencional.

El e emplo de una junta para culata de cilindro de acuerdo con la invención mostrada en la Figura 2, difiere del ejemplo de acuerdo con la Figura 1 solamente en el uso de los limitadores de la deformación 4' y 5" adicionales los cuales están colocados respectivamente sobre el otro lado, orientados apartándose de la abertura transversal 7" de la cámara de combustión, de los rebordes 3, 3" configurados en las capas activas 2, 2" de la junta, la estabilidad y el efecto de sellado de la junta para la culata del cilindro son capaces de ser mejorados adicionalmente en esta región con tal arreglo que es requerido por ejemplo entre dos aberturas transversales 7, 7' de la cámara de combustión, adyacentes. La Figura 3 muestra una junta para culata de cilindro adicional la cual solamente no tiene la capa 5 del tope con respecto a la junta para la culata del cilindro mostrada en la Figura 1. El tope 5' en la Figura 3 que corresponde al tope plegado 5' mostrado en la Figura 1, está formado por un anillo el cual está colocado en la región entre los rebordes 3, 3' y el borde circunferencial de la abertura transversal 7 de la cámara de combustión entre las dos capas 2, 2' de la junta. Por medio de un arreglo de este tipo, una junta de acero de capas múltiples, de cuatro capas, •es formada, en la cual además del anillo 5' del tope, se asegura una linea de sellado a lo largo del borde circunferencial de la abertura transversal 7 de la cámara de combustión entre las dos capas activas 2, 2 ' de la junta y se asegura una limitación de la deformación de los dos rebordes 3, 3' de manera semejante a las dos capas 2 , 2 ' de la junta. Aquí como en las Figuras precedentes, los elementos correspondientes son provistos de principio a fin con números de referencia semejantes.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el convencional para la manufactura de los objetos o productos a que la misma se refiere .

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Una junta de acero de capas múltiples, por ejemplo una junta para culata de cilindro, que tiene al menos una abertura transversal, por ejemplo para una cámara de combustión de un motor de combustión interna, caracterizada porque al menos tres capas activas de la junta metálica están colocadas una arriba de la otra; los rebordes están formados en al menos dos de las capas de la junta alrededor de la(s) abertura (s) transversal (es) ; y un primer limitador de la deformación, deformable plásticamente, con forma de reborde, está colocado en una hoja espadadora, la cual está colocada entre estas dos capas de la junta, sobre un lado adyacente a los rebordes.
2. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con la reivindicación precedente, caracterizada porque los rebordes están formados en la totalidad de las tres capas activas de la junta.
3. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos dos de los rebordes en las capas activas de la junta están colocadas una arriba de la otra formando un empaque de rebordes.
4. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque los limitadores de la deformación, deformables plásticamente, con forma de reborde, están presentes sobre ambos lados de los rebordes sobre la hoja espadadora .
5. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque al menos dos de los rebordes en al menos dos de las capas activas de la junta, entre los cuales está colocada la hoja espadadora, son deformados en la misma dirección.
6. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el reborde formado en la tercera capa activa de la junta es deformado en la dirección opuesta a los otros dos rebordes.
7. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque una capa de hoja adicional con al menos un limitador de la deformación adicional, el cual está colocado adyacente a los rebordes, está colocado entre al menos dos de las capas de la junta.
8. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con la reivindicación 7, caracterizada porque la capa de hoja adicional está plegada de manera adyacente a la abertura transversal y a lo largo de su limitación y este pliegue de doble capa forma el limitador de la deformación adicional .
9. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque un anillo del tope que forma un limitador de la deformación adicional está colocado entre dos de las capas metálicas en la región entre los rebordes de las capas activas de la junta y el borde circunferencial de la abertura transversal.
10. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada porque el primer limitador de la deformación con forma de reborde está lleno sobre su lado cóncavo con un recubrimiento (Hardcoating) , por ejemplo un elastómero .
11. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porgue el primer limitador de la deformación con forma de reborde está lleno sobre su lado cóncavo solo parcialmente con el recubrimiento .
12. La junta de acero de capas múltiples de conformidad con la reivindicación 10, caracterizada porque el primer limitador ' de la deformación con forma de reborde está