MXPA04002078A

MXPA04002078A - Caracteristica de sello para evitar doblado.

Info

Publication number: MXPA04002078A
Application number: MXPA04002078A
Authority: MX
Inventors: George Koch Steve
Original assignee: Freudenberg Nok Gp
Priority date: 2003-03-05
Filing date: 2004-03-04
Publication date: 2005-02-17
Also published as: US20040173974A1; CA2459691A1; US7147231B2

Abstract

Se describe un empaque para sellar estaticamente entre dos miembros. El empaque incluye una primer porcion generalmente planar que tiene un perimetro interior y un perimetro exterior, y que tiene una primer superficie y una segunda superficie en un lado opuesto de la primer superficie. Un reborde de sello asciende desde la primer superficie una primer altura predeterminada y se extiende respecto al perimetro interior. Un orificio sujetador se extiende a traves de la primer porcion y se ubica entre el reborde de sello y el perimetro exterior. El empaque tambien incluye una caracteristica de sello ubicada entre el orificio sujetador y el perimetro exterior que asciende desde la primer superficie una segunda altura predeterminada que es aproximadamente igual a o mayor que la primer altura predeterminada.

Description

CARACTERÍSTICA DE SELLO PARA EVITAR DOBLADO RECLAMACIÓN DE PRIORIDAD [0001] Esta solicitud reclama la prioridad de la solicitud de patente provisional de los E.U.A. No. 60/452,013, presentada en marzo 5, 2003. ANTECEDENTES DE LA IVENCIÓN [0002] Esta invención se refiere en general a sellos estáticos y más particularmente a sellos estáticos con rebordes de sello y orificios de sujeción pasantes. [0003] Sellos estáticos también denominados empaques, a menudo se emplean para sellar alrededor de un perímetro de un orificio pasante, abertura, etc. A menudo, se emplean orificios de sujeción para sostener un miembro contra el sello o algún otro miembro en el lado opuesto del sello. También es común tener rebordes de sello que se extiendan desde la superficie a sellar. Los rebordes de sello crean un área localizada de alta fuerza de sellado sobre los picos de los rebordes. [0004] Surge una consideración sin embargo, cuando se requieren orificios de sujeción ubicados en proximidad inmediata a un reborde-particularmente cuando el sujetador se extiende a través de un área de brida que está fuera del área a sellar. El par de torsión en los sujetadores, que puede requerirse para crear la fuerza de sellado o por otras razones, puede provocar que el miembro contra el cual acopla el sello, se doble respecto a los rebordes de sello. Esto es particularmente cierto para empaques que se sellan con una carga de sujeción relativamente alta respecto al espesor de una o ambas bridas a sellar.

[0005] Un ejemplo de este montaje de la técnica previa se ilustra en la Figura 9. Un empaque 10 se emplea para montar y sellar contra un miembro 12, con sujetadores 14 que sujetan a los dos unidos y crean la fuerza contra el reborde de sello 16. El reborde de sello 16 se extiende alrededor del perímetro de un área 18 a sellar. Sin embargo, con los sujetadores 14 a través de las bridas fuera del reborde de sello 16, el miembro 12 tiene una tendencia a doblarse. Este doblado puede de hecho crear una ruta de fuga, haciendo de esta manera ineficaz al empaque 10. En un intento por evitar esta consideración, algunos han intentado agregar anillos protectores en cada sujetador, pero esto incrementa el número de partes en el ensamblado y contribuye a la complejidad de armar el empaque en el miembro. [0006] De esta manera es conveniente el proporcionar un sello estático que permitirá ubicarse a los sujetadores cerca de los rebordes de sello, mientras que evita doblado de la brida que puede llevar a un sello ineficaz entre el sello y un miembro contra el cual sella. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN [0007] En sus modalidades, la presente invención contempla un empaque que incluye una primer porción generalmente planar que tiene un perímetro interior y un perímetro exterior y que tiene una primer superficie y una segunda superficie en un lado opuesto de la primer superficie. El empaque también incluye una tira de sello que surge de la primer superficie una primer abertura predeterminada y que está adyacente a y que se extiende respecto al perímetro interior, y un orificio de sujeción que se extiende a través de la primer porción de la primer superficie a la segunda superficie y ubicado entre el reborde de sello y el perímetro exterior. El empaque de la presente invención también incluye una característica de sello ubicada entre el orificio del sujetador y el perímetro exterior, y que asciende desde la primer superficie a una segunda altura predeterminada que es aproximadamente igual a o mayor que la primer altura predeterminada. [0008] Una ventaja de la presente invención es que un sello de brida contra un reborde de sello mediante torque de un perno, no se dobla de manera tal que debilite el sello por el doblado de la brida. [0009] Otra ventaja de la presente invención es que el doblado reducido en una brida, reducirá las probabilidades de generar una fisura en la brida debido al par de torsión del perno. [0010] Una ventaja adicional de la presente invención es que la cantidad deseada de fuerza de sello en el reborde de sello, se mantenga después de ensamblar un empaque en una brida. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS [0011] La Figura 1 es una vista en perspectiva de un empaque adecuado particularmente para utilizarse alrededor de un perímetro de una celda individual en un montaje de pila; [0012] La Figura 2 es una vista en planta del empaque de la Figura 1 a una escala agrandada; [0013] La Figura 3 es un corte en sección en escala agrandada, que se toma sobre la línea A-A en la Figura 2; [0014] La Figura 4 es una vista en planta de un empaque para sellar a un perímetro de una abertura en un termostato de vehículo;

[0015] La Figura 5 es un corte en sección de un empaque que se toma sobre la línea A-A de la Figura 4; [0016] La Figura 6 es una porción agrandada del empaque de la Figura 5 que se toma desde el área circundada B en la Figura 5; [0017] La Figura 7 es una porción agrandada del empaque de la Figura , que se toma desde el área circundada C en la Figura 5; [0018] La Figura 8 es un corte en sección a través de otro montaje de empaque y brida, de acuerdo con una modalidad de la presente invención; y

[0019] La Figura 9 es un corte en sección a través de un montaje de empaque y brida de la técnica previa. DESCRIPCIÓN DETALLADA [0020] Las Figuras 1 a 3 ilustran un empaque 20 que se emplea más ventajosamente como un empaque para sellar en la celda individual de un montaje de pila. En un montaje de pila, el miembro (no mostrado) al cual sella el empaque puede ser muy delgado siendo uno particularmente susceptible a daño durante ensamblado. El empaque 20 incluye un miembro portador 22 que incluye un perímetro interior 23, que define un área de corte 28 y un perímetro exterior 25. El portador 22 de preferencia es un miembro delgado, algo flexible que de preferencia se elabora de un material polimérico. El miembro portador 22 tiene un miembro de sello elastomérico 24 montado (o moldeado) encima. El miembro de sello elastomérico 24 incluye una porción de tira de sello 26 que se extiende respecto al perímetro interior 23 a fin de sellar alrededor del área 28. Mientras que el miembro de sello elastomérico 24 proporciona el sello contra un miembro a sellar (no mostrado en las Figuras 1-3) el portador 22, aún cuando es delgado y flexible, ayuda a manejar el empaque 20 durante ensamblado a otros componentes ya que mejora la retención de dos dimensiones del empaque 20. [0021] El portador 22 también incluye 8 orificios de sujeción 30 que se extienden pasantes, espaciados entre el reborde de sello 20 y el perímetro exterior 25. Adyacente a cada orificio sujetador 30, entre el orificio 30 y el perímetro exterior 25, está una característica de sello 32. Cada característica de sello 32 de preferencia asciende sobre la superficie del portador 22 una altura que es casi igual o mayor que la altura del reborde de sello 26. Como una alternativa si se desea, el miembro de sello 24 y/o las características de sello 32 pueden formarse integrales con el portador 22, tal como con una operación de moldeo. Y, por supuesto un segundo juego de características de sello y un reborde de sello pueden extenderse desde la superficie opuesta del empaque 20 a fin de sellar a un segundo miembro que se monta en el lado opuesto del empaque, si así se desea. [0022] Durante el proceso de ensamblado, la fuerza de compresión aplicada al empaque 20, debido al par de torsión aplicado por sujetadores, será contra atacada tanto por el reborde de sello 20 como las características de sello 32. De esta manera, si la altura de la característica de sello 32 es aproximadamente la misma que la altura del reborde de sello 26, esencialmente eliminará el doblado de brida. Esto asegura que la fuerza de sello deseada se aplique a el reborde de sello 26, mientras que reduce significativamente cualesquiera cambios de fisuración de brida durante el proceso de ensamblado. Si la altura de la característica de sello 32 es mayor que la altura del reborde de sello 36 provocarán un ligero doblado hacia adentro de la brida, de esta manera aumentando la fuerza de sello en el reborde de sello 26. Es preferible que la diferencia en la altura sea pequeña, sin embargo para evitar consideraciones con fisuración de brida durante ensamblado. [0023] Las Figuras 4-7 ilustran otra modalidad del empaque 60 de la presente invención que se emplea más ventajosamente como un empaque para sellar entre un termostato (no mostrado) y un componente de acoplamiento (no mostrado) en un sistema de enfriamiento para motor de vehículo (no mostrado). El empaque incluye un miembro portador 62, que de preferencia se forma de un material de metal o plástico, e incluye un primer lado 61 y un segundo lado opuesto 63. Moldeado sobre el miembro portador 62 está un miembro de sello elastomérico 64, que de preferencia se elabora de un material con buenas propiedades de sello, tal como hule. [0024] El empaque 60 incluye un perímetro exterior 66 y un perímetro interior 68. Ascendiendo desde el primer lado 61 entre el perímetro exterior 66 y el perímetro interior 68 están tres rebordes de sello 70, 71 , 72. Ascendiendo del segundo lado 63 entre el perímetro exterior 66 y el perímetro interior 68, están tres rebordes de sello más 73, 74, 75. Los seis rebordes de sello 70 a 75 se extienden alrededor de la circunferencia del perímetro interior 68 a fin de sellar respecto a un área de corte 76. [0025] El empaque 60 también incluye dos orificios de sujeción 78 pasantes que se ubican entre los rebordes de sello 70-75 y el perímetro exterior 66. Adyacente a cada orificio sujetador 78 entre el orificio 78 y el perímetro exterior 66, está un par de características de sello 80. Las características de sello 80 por cada orificio sujetador 78 ascienden desde lados opuestos del portador 62. De nuevo, como con la primer modalidad, cada característica de sello 80 de preferencia asciende una altura sobre la superficie del portador 62 que es aproximadamente igual o mayor que la altura de los rebordes de sello correspondientes 70-75. Las características del sello 80 minimizarán el doblado de brida y asegurarán la fuerza de sellado apropiada de los rebordes de sello 70-75, igual como se describió anteriormente respecto a la primer modalidad. [0026] La Figura 8 ilustra otra modalidad de la presente invención. Un empaque 85 tiene un perímetro interior 88, que define un área de corte 90 y un perímetro exterior 89, así como una primer superficie 91 y una segunda superficie opuesta 92. El empaque 85 incluye un par de rebordes de sello 92, 94 que se extienden respecto al perímetro interior 88 con uno que asciende sobre la primer superficie 91 y el otro que asciende desde la segunda superficie 92. Un par de orificios sujetadores 93 a través del empaque 85, se localizan entre los rebordes de sello 94 y el perímetro exterior 89. Adyacente a cada orificio sujetador 93 entre cada orificio sujetador respectivo 93 y el perímetro exterior 89, está un par de características de sello 95, 96. Cada característica de sello en un par se extiende desde la superficie opuesta del empaque 85 desde el otro y asciende a una altura aproximadamente sobre la correspondiente superficie del empaque, esto es aproximadamente igual o mayor que la altura del reborde de sello correspondiente. Luego, cuando un miembro 97 a sellar se comprime contra el empaque 85 por sujetadores 98, las características de sello 95, 96 cooperarán con el reborde de sello 94, para minimizar el doblado de brida y asegurar la cantidad apropiada de fuerza de sello en el reborde de sello 94. [0027] Mientras que ciertas modalidades de la presente invención se han descrito en detalle, aquellos familiarizados con la técnica a la cual se refiere esta invención, reconocerán diferentes diseños y modalidades alternas para practicar la invención, como se define por las siguientes reivindicaciones.

Claims

REIVINDICACIONES 1. Un empaque, caracterizado porque comprende: una primer porción generalmente planar que tiene un perímetro interior y un perímetro exterior y que tiene una primer superficie y una segunda superficie en un lado opuesto de la primer superficie; un reborde de sello que asciende desde la primer superficie una primer altura predeterminada, y que generalmente es adyacente a y que se extiende respecto al perímetro interior; un orificio sujetador que se extiende a través de la primer porción de la primer superficie a la segunda superficie y ubicado entre el reborde de sello y el perímetro exterior; y una característica de sello ubicada entre el orificio sujetador y el perímetro exterior, y que asciende desde la primer superficie, una segunda altura predeterminada que es casi igual o mayor que la primer altura predeterminada.
2. El empaque de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un segundo reborde de sello que asciende desde la segunda superficie una tercer altura predeterminada, y que está adyacente a y que se extiende alrededor del perímetro interior, y una segunda característica de sello ubicada entre el orificio sujetador y el perímetro exterior y que asciende desde la segunda superficie, una cuarta altura predeterminada que es aproximadamente igual o mayor que la tercer altura predeterminada.
3. El empaque de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el empaque se adapta para sellar entre placas separadoras en una celda individual de un montaje de material de combustible.
4. El empaque de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el empaque se adapta para sellar entre un termostato y un miembro de acoplamiento en un sistema de enfriamiento del motor.
5. El empaque de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer porción generalmente planar es un portador elaborado de un material polimérico y el reborde de sello se elabora de un material elastomérico.
6. El empaque de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque el reborde de sello se moldea en el portador después de que se forma el portador.
7. El empaque de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la primer porción generalmente planar y el reborde de sello se moldean integralmente de un material elastomérico.
8. El empaque de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un segundo reborde de sello que asciende desde la primer superficie la primer altura predeterminada y que está adyacente a y que se extiende respecto al reborde de sello.
9. El empaque de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un segundo orificio sujetador que se extiende a través de la primer porción de la primer superficie a la segunda superficie, espaciado del orificio sujetador y ubicado entre el reborde de sello y el perímetro exterior; y una segunda característica de sello ubicada entre el segundo orificio sujetador y el perímetro exterior y que asciende desde la primer superficie la segunda altura predeterminada.
10. Un método para producir un empaque, caracterizado porque comprende las etapas de: formar una primer porción generalmente planar que tiene un perímetro interior y un perímetro exterior y que tiene una primer superficie y una segunda superficie en un lado opuesto de la primer superficie; formar un reborde de sello, de manera tal que el reborde de sello ascienda desde la primer superficie una primer abertura predeterminada y generalmente es adyacente a y que se extiende respecto al perímetro interior; crear un orificio sujetador que se extiende a través de la primer porción desde la primer superficie a la segunda superficie y ubicada entre el reborde de sello y el perímetro exterior; y formar una característica de sello entre el orificio sujetador en el perímetro exterior, y que asciende desde la primer superficie una segunda altura predeterminada que es casi igual a o mayor que la primer altura predeterminada.