MXPA06006519A - Conjunto sellante de vastago de valvula - Google Patents

Abstract

Se divulga un conjunto sellante de vástago de válvula que tiene un cuerpo de retén que incluye un pasaje anular interior definido por una pared. Al menos una canalización interna extiende entre los extremos superior e inferior del cuerpo de retén y están formados dentro de la pared. Un canal estáconcéntricamente formado alrededor del pasaje interior en la superficie inferior del cuerpo de retén y estáen comunicación de fluido con la canalización interna. Un material sellante insertado a la canalización extiende desde el extremo superior del cuerpo de retén a través de la canalización interna y hacia el canal de manera que se forma un cuerpo sellante individual.

Description

CONJUNTO SELLANTE DE VASTAGO DE VALVULA CAMPO TÉCNICO La invención presente se relaciona generalmente con conjuntos de sellado de vastago de válvula, y en particular a un sello para un conjunto sellante de vastago de válvula para utilizarse con motores de combustión interna por válvulas.

ANTECEDENTES Aquellos expertos en la técnica entenderán la manera en la cual se emplean las válvulas de admisión y escape en las cabezas del cilindro de los motores de combustión interna. En los motores de combustión interna con válvulas de la culata convencionales, un par de válvulas oscilan en una alternancia sincronizada para proporcionar la comunicación intermitente entre los múltiples de admisión y escape y una cámara de combustión. Como es muy conocido, el orificio de entrada de una cámara de combustión es abierto y cerrado mediante el movimiento oscilante de al menos una válvula de admisión. La válvula de admisión permite que el combustible mezclado con aire fluya hacia la cámara de combustión. Además, un motor de combustión interna tiene cuando menos una válvula de escape y un orificio de escape asociado para liberar los gases de combustión consumidos hacia la atmósfera. Se proporciona lubricación en las partes superiores de las válvulas. Debido a que las temperaturas en la cámara de combustión pueden aproximarse o exceder 1000°C, cualquier aceite lubricante expuesto a estas temperaturas vaporizará o quemará dejando atrás depósitos que pueden interferir con el sellado apropiado de las válvulas y ocasionar el deterioro rápido. Los conjuntos de sellado de vastago de válvula se utilizan para sellar las fugas de aceite entre cada guía de válvula y su vastago de válvula asociado. Por lo tanto es necesario proporcionar sellos alrededor de la región superior de los vastagos de válvulas y a lo largo de la guía de válvula abajo hacia los múltiples y la cámara de combustión. Un sello de vastago de válvula típico tiene una forma generalmente cilindrica que está encerrada parcialmente en un extremo por el sello de válvula. La región cilindrica asienta alrededor de la guía de válvula para mantener el sello de válvula en una posición inmóvil. Una región superior del vastago de válvula está rodeado por el sello de válvula cuando se inserta completamente el vastago de válvula en el conjunto sellante de válvula. Los conjuntos de sellado de válvula convencionales incluye un cuerpo ¡ndividual y componentes de sello que deben típicamente ser ensamblados en el conjunto sellante de válvula. El uso de componentes múltiples y el trabajo de ensamble asociado incrementa el costo del conjunto sellante de válvula. En algunos motores, se ajustan sellos elastoméricos unitarios de vastago de válvula sobre o encima de cada guía de válvula, en donde el componente sellador es friccionalmente montado directamente a la guía. Sin embargo, la fabricación tradicional de estos sellos ha sido únicamente sobre una base de lote unitario, o por vía de un lote a la vez. De esta manera, aunque se ha logrado mucho progreso en la técnica del diseño y construcción de vastagos de válvula, técnicas de costo efectivo para mejorar la resistencia de materiales, junto con técnicas de fabricación más eficientes permanecen en áreas en necesidad de mejoras adicionales.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Se divulga una modalidad de un conjunto sellante de vastago de válvula que incluye un cuerpo de retén que tiene un pasaje anular interior definido por una pared, y por lo menos una canalización interna que extienda entre los extremos superior e inferior del cuerpo retenedor y que esté formada dentro de la pared. Uno o más canales son concéntricamente formados alrededor del pasaje interior sobre una superficie inferior del retén y están en comunicación de fluido con la canalización interna. Un soporte predeterminado de un material sellante se inserta en la canalización interna hasta que el material sellante extiende desde el extremo superior del cuerpo de retén a través de al menos una canalización interna y hacia un canal de manera que se forma un cuerpo de sello individual. En otra modalidad de la invención, un conjunto sellante de vastago de válvula incluye una brida que se conecta al cuerpo de retén. Uno o más canales son formados concéntricamente alrededor del pasaje interior sobre una superficie inferior de la brida. También se divulga un método para fabricar un conjunto sellante de vastago de válvula.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Las características y aspectos inventivos de la invención presente serán más evidentes al leer la descripción detallada, reivindicaciones y dibujos siguientes, de los cuales a continuación es una breve descripción: La Figura 1 es una vista en perspectiva de un conjunto sellante de vastago de válvula con al menos una canalización interna de acuerdo con una modalidad de la invención. La Figura 2 es una vista superior del conjunto de vastago de válvula de la Figura 1. Las Figuras 3A y 3B son vistas alternativas en sección transversal del conjunto de vastago de válvula de la Figura 1. La Figura 4A es una vista inferior del conjunto de vastago de válvula de la Figura 3A. La Figura 4B es una vista en perspectiva de un pasaje anular interior del conjunto de vastago de válvula de la Figura 3A.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Haciendo referencia a las Figuras 1 y 2, se muestra un conjunto sellante de vastago de válvula 10. En uso el conjunto sellante de vastago de válvula 10 se monta y asegura en posición sobre una guía de válvula de un motor de combustión interna (no mostrado). El conjunto sellante de vastago de válvula 10 ¡ncluye un cuerpo de retén 12 que tiene un pasaje anular interior 14 definido por una pared 16. El cuerpo de retén 12 tiene al menos una canalización interna 18 que se extiende entre sus extremos superior 20 e inferior 22. La canalización 22 está formada dentro de la pared 16 del cuerpo de retén 12. El cuerpo de retén 12 puede incluir también una brida integral 24 que extiende radialmente hacia fuera de su extremo inferior 22. Cuando menos un canal 26 está concéntricamente formado alrededor de dicho pasaje interior 14. El canal 26 puede formarse sobre una superficie inferior 25 del cuerpo de retén 12 (véase Figura 4A). De manera alternativa, el canal 26 puede formarse sobre la superficie inferior 25 de la brida 24. Además, como se muestra en la Figura 2, en una modalidad del conjunto sellante de vastago de válvula 10, al menos se forman dos canales (26, 28) sobre la superficie inferior 25 de la brida 24 y/o el cuerpo de retén 12 o una combinación de los dos. Además, se entiende que se pueden formar tres o más canales en la brida 24 sin exceder el alcance de la invención. Si se forman más de un canal 26 en la brida 24 como se ilustra en la Figura 2, cuando menos un canal de conexión que extiende radialmente 17 extiende entre los canales adyacentes 26, 28 para colocar los canales concéntricos en comunicación de fluido entre sí (véase también Figura 4A). Refiriéndonos ahora a las Figuras 3A y 3B, en una modalidad, un rebajo 32 está definido por una porción superior 33 de la pared 16 y un asiento 34 que extiende radialmente hacia adentro desde la pared 16. El rebajo 32, la(s) canalización(es) intema(s) 18 y el (los) canal(es) 26, 28 están rellenos con un material sellador 30. Preferentemente, el material sellador es un material elastomérico u otro material tipo caucho. En aquellas modalidades que no contienen un rebajo, el material sellador 30 se inserta directamente en la(s) canalización(es) 18. En una modalidad, un obturador (no m ostrado) s e i nserta e n e I e xtremo superior del pasaje interior 14. En seguida, se vacía el material sellador 30 en un rebajo 32 formado en el extremo superior 20 del cuerpo de retén 12 hasta que se llene el(los) canal(es) 26, 28, la(s) canalización(es) interna(s) 18 y el rebajo 32. El obturador sirve para restringir el material sellador 30 al rebajo 32, la(s) canalización(es) interna(s) 18, y el(los) canal(es) 26, 28. Después de que se ha vaciado el material sellador 30 se le permite curar de manera que se forma un cuerpo unitario de sello, individual 30 que extiende desde el extremo superior 20 del retén 12 a través de la(s) canalización(es) interna(s) 18 y hacia el(los) canal(es) 26.

Haciendo referencia a la Figura 2 y 3B, se muestra que el rebajo 32, la(s) canalización(es) interna(s) 18, y el(los) canal(es) (26, 28) están en comunicación de fluido uno con otro para permitir que se llenen estos huecos con el material sellador 30 que se vacía en el rebajo 32. La Figura 4A, ilustra una vista inferior del conjunto sellante de vastago de válvula 10 en donde los dos canales (26, 28) formados en una superficie inferior 25 de la brida 24 y los canales de conexión 27 son llenados con el material sellador 30. Incrementando el número de canales en la superficie inferior 25 de la brida 24 se incrementará de manera efectiva la capacidad sellante del conjunto sellante de vastago de válvula 10. La Figura 4B ilustra una vista del pasaje interior 14 en donde al menos se forma un soporte 36 sobre la superficie interior de la pared 16. El soporte 36 extiende entre los extremos superior 20 e inferior 22 del cuerpo de retén 12. En la modalidad que incluye el rebajo 32, los soportes 26 extienden entre una superficie inferior 37 del asiento 34 y el extremo inferior 22. En la modalidad ilustrada, los tres soportes 36 están colocados de manera simétrica a intervalos de 60 grados a lo largo de la circunferencia del pasaje interior 14. Aunque los soportes se muestran teniendo una forma y ancho prácticamente uniforme, se comprenderá que los soportes 36 pueden tener formas no uniformes y puede ser de sección transversal no rectangular a lo largo de sus longitudes. Ni los soportes 36 deben ser dispuestos simétricamente a lo largo de la circunferencia del pasaje interior 14. El conjunto sellante de vastago de válvula 10 de la invención puede incluir cualquier número deseado de canalizaciones internas 18 y soportes 36 y pueden ser colocados en cualquier intervalo no simétrico deseado alrededor y a lo largo de la circunferencia del pasaje interior 14. El cuerpo de retén 12 puede ser formado a partir de cualquier material plástico apropiado que tenga resistencia y estabilidad a altas temperaturas tal como un material elastomérico de poliéster o plásticos similares. En una modalidad, el retén 12 está preferentemente formado de un material de Nylon 4-6. Como se ilustra mejor en la Figura 3A, el material sellante 30 hace contacto friccionalmente y circunferencialmente el vastago de válvula S. Sin embargo, en otras modalidades, dependiendo de las condiciones de operación, se puede emplear un contenedor de sello (no mostrado) para empujar el material sellante 30 hacia el contacto con el vastago S de la válvula. Durante la manufactura del conjunto sellante de válvula 10, la brida 24 del cuerpo de retén 12 se coloca por encima de una placa de herramienta que contiene una ranura circunferencial sobre la superficie de la placa. El cuerpo de retén 12 se coloca para recibir a propiadamente u n m aterial sellante 30. El material sellante 30 se inserta en el cuerpo de retén 12 en cualquier forma apropiada de manera que el material sellante 30 llene el(los) canal(es) 26, 28, la(s) canalización(es) interna(s) 18 y el rebajo 32 (si se provee) formado en el extremo superior 20 del cuerpo de retén 12. El material sellante se le permite posteriormente curar con lo cual se forma un cuerpo de sello individual, unitario que extiende desde el extremo superior 20 del cuerpo de retén 12 a través de la canalización interna 18 y hacia el canal 26. Se deberá comprender que lo antes mencionado y otras diversas alternativas a las modalidades de la invención descritas aquí pueden emplearse al practicar la invención. Se tiene la intención de que las reivindicaciones siguientes definan el alcance de la invención y que de este modo se proteja el método y aparato dentro del alcance de estas reivindicaciones y sus equivalentes.

Claims (12)

REIVINDICACIONES

1. Un conjunto sellante de vastago de válvula, caracterizado porque comprende: un cuerpo de retén que tiene un pasaje interno anular definido por una pared, cuando menos una canalización interna que extiende entre los extremos superior e inferior del cuerpo de retén y formado dentro de dicha pared; un canal concéntricamente formado alrededor del pasaje interior en una superficie inferior del cuerpo de retén, estando el canal en comunicación de fluido con al menos una canalización interna; y un material sellante que extiende desde el extremo superior a través de al menos la canalización interna y hacia dicho canal.

2. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque incluye una brida que extiende radialmente hacia fuera del extremo ¡nferior del cuerpo de retén.

3. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque comprende al menos dos canales concéntricamente formados alrededor del pasaje anular interior donde los canales están en comunicación de fluido con al menos la canalización interna y al menos uno de dichos canales está formado en la superficie inferior de la brida.

4. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende un rebajo formado en el extremo superior del cuerpo de retén, dicho rebajo definido por una porción de la pared y un asiento que extiende radialmente hacia adentro de la pared.

5. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el material sellante es fluoroelastomérico.

6. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado porque además comprende al menos un soporte que extiende entre los extremos superior e inferior sobre una superficie interior de la pared, al menos un soporte extiende radialmente hacia adentro de la pared.

7. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cuerpo de retén está formado de plástico.

8. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el cuerpo de retén está formado de material de Nylon 4-6.

9. Un conjunto sellante de vastago de válvula, caracterizado porque comprende: un cuerpo de retén que tiene un pasaje interno anular definido por una pared, cuando menos una canalización interna extiende entre los extremos superior e inferior del cuerpo de retén y formado dentro de dicha pared; una brida que extiende radialmente hacia fuera del extremo inferior; al menos dos canales concéntricamente formados alrededor del pasaje interior, en donde por lo menos uno de los canales está formado en una superficie inferior de la brida, y al menos dos canales están en comunicación de fluido con al menos una canalización interna; y un material sellante que extiende desde el extremo superior a través de al menos la canalización interna y hacia por lo menos dos canales.

10. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende al menos un canal de conexión extendiendo entre los canales concéntricos adyacentes.

11. El conjunto sellante de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado porque además comprende un rebajo formado en el extremo superior del cuerpo de retén, dicho rebajo definido por la pared y un asiento que extiende radialmente hacia dentro de la pared.

12. Un método de manufactura de un conjunto sellante de vastago de válvula que comprende un cuerpo de retén que tiene un pasaje anular interior definido por una pared, al menos una canalización interna extendiendo entre los extremos superior e inferior del cuerpo de retén y formado dentro de la pared, un canal concéntricamente formado alrededor del pasaje anular interior sobre una superficie inferior del cuerpo de retén, estando el canal en comunicación de fluido con al menos una canalización interna, el método caracterizado porque comprende los pasos de: colocar e l cuerpo de retén por encima de una placa de herramienta que contiene una ranura circunferencial sobre la superficie de la placa; posicionar el cuerpo de retén para recibir de manera apropiada un material elastomérico; vaciar el material elastomérico en al m enos u na canalización i nterna, d e manera que el material elastomérico llene el canal formado en la brida, la canalización interna y un rebajo formado en el extremo superior del cuerpo de retén; y curar el material elastomérico para formar un cuerpo individual de sello que extiende desde el extremos superior a través de al menos una canalización interna y hacia ei canal.