ES1151993U - Dispositivo de apriete - Google Patents

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ES1151993U ES201630129U ES201630129U ES1151993U ES 1151993 U ES1151993 U ES 1151993U ES 201630129 U ES201630129 U ES 201630129U ES 201630129 U ES201630129 U ES 201630129U ES 1151993 U ES1151993 U ES 1151993U
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Javier GARCÍA IZAGUIRRE
Sergio Díez García
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Abstract

1. Dispositivo de apriete para fijación de un sensor (1) de nivel de agua con una parte roscada (1') a una carcasa (2) de un filtro de combustible con un orificio (2') configurado para ser atravesado por la parte roscada (1'), que comprende: - una tuerca (3) configurada para ser enroscable en la parte roscada (1'), la cual comprende: - una cara de apriete (3.2) configurada para disponerse enfrentada y presionada contra la carcasa (2); caracterizado porque: - la cara de apriete (3.2) comprende una acanaladura (4) definida por un primer borde (4.1), un segundo borde (4.2) y por un fondo (4.3) que separa el primer borde (4.1) del segundo borde (4.2); donde el primer borde (4.1) y el segundo borde (4.2) están configurados para contactar con la carcasa (2).

Description

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DESCRIPCION DISPOSITIVO DE APRIETE
Sector de la tecnica
La presente invencion esta relacionada con la industria dedicada a fijar piezas mediante uniones roscadas, y mas concretamente con la industria dedicada a dispositivos de apriete para la fijacion de sensores de nivel de agua en carcasas de filtros de combustible mediante una union roscada.
Estado de la tecnica
En la actualidad es conocido fijar un elemento a una pieza mediante una union roscada. Un ejemplo se describe en el documento ES1073741U, en el cual un sensor de nivel de agua se fija a una carcasa de un filtro de combustible. El sensor de nivel tiene una parte roscada que se pasa a traves de un orificio localizado en la carcasa, para a continuacion roscar un dispositivo de apriete en dicha parte roscada.
Quedando parte de la carcasa alojada entre el sensor de nivel de agua y el dispositivo de apriete, se genera un estado de compresion en la carcasa mediante la aplicacion de un par de apriete en dicho dispositivo. De esta manera, se lleva a cabo la fijacion de dicho sensor de nivel en la carcasa.
El dispositivo de apriete consiste en una tuerca con una cara configurada para contactar con la carcasa. Esta cara posee una superficie plana de forma que aporta una superficie de contacto con la carcasa. Sin embargo, este dispositivo de apriete no resulta efectivo en el tiempo, especialmente si se encuentra expuesto a vibraciones y entornos con cambios de temperatura, como es el caso cuando se dispone enroscado en el sensor de nivel de agua colocado en la carcasa del filtro de combustible de un automovil. Ante estas situaciones, el par de apriete aplicado se va reduciendo de forma que la fijacion deja de ser optima.
Ante esta problematica, se conoce una solucion habitualmente aplicada. Esta solucion supone la adicion de un compuesto de fijacion de roscas al dispositivo de apriete. Este compuesto se aplica en la rosca del dispositivo de apriete a modo de pintura y se deja secar.
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En esta situacion, el compuesto se encuentra en estado de inactividad. Cuando se ejerce una presion o un rozamiento en el compuesto como consecuencia, por ejemplo, de ser enroscado en otro elemento roscado, dicho compuesto pasa a un estado de actividad en el cual libera un principio adhesivo que lo compone.
Sin embargo, si bien el efecto inicial es muy eficiente al suponer una forma de fijacion mas resistente frente a las vibraciones y a los cambios de temperatura, con el paso del tiempo el compuesto se vuelve quebradizo. Como consecuencia, en el compuesto se generan grietas y el par de apriete se reduce por debajo de valores aceptables.
Otras desventajas que presenta el empleo de estos compuestos es que su elevado coste y que su aplicacion resulta compleja por ser un producto con cierto grado de toxicidad. Ademas, una vez estos compuestos se secan dando lugar a grietas, estos pasan a ir desprendiendose con el rozamiento en forma de partfculas contaminantes.
El uso de estos compuestos tambien complica considerablemente que los dispositivos de apriete sean desenroscados y vueltos a enroscar debido al principio adhesivo del compuesto aplicado en la parte roscada de dichos dispositivos de apriete. La limpieza de dicho compuesto de la rosca tanto del dispositivo de apriete como del sensor de nivel de agua resulta muy compleja. Ademas, tras dicha limpieza cabe volver a aplicar dicho compuesto en la rosca del dispositivo de apriete para fijar de nuevo el sensor de nivel de agua en la carcasa del filtro de combustible.
A la vista de las descritas desventajas que presentan los dispositivos de apriete en la actualidad, resulta evidente que es necesaria una solucion que permita mantener en el tiempo el par de apriete aplicado, sin requerir ademas el empleo de los compuestos descritos.
Objeto de la invencion
Con la finalidad de cumplir estos objetivos y solucionar los diferentes problemas tecnicos comentados hasta el momento, ademas de aportar ventajas adicionales que se pueden derivar mas adelante, la presente invencion se refiere a un dispositivo de apriete que alarga en el tiempo un par de apriete aplicado en una union roscada. De esta manera, la presente invencion se refiere a un dispositivo de apriete para fijacion de un sensor de nivel de agua
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con una parte roscada a una carcasa de un filtro de combustible con un orificio configurado para ser atravesado por la parte roscada.
El dispositivo de apriete comprende una tuerca configurada para ser enroscable en la parte roscada. La tuerca, preferentemente de un material plastico, comprende una cara de apriete configurada para disponerse enfrentada y presionada contra la carcasa. Dicha cara de apriete comprende una acanaladura definida por un primer borde, un segundo borde y por un fondo que separa el primer borde del segundo borde. Tanto el primer borde como el segundo borde estan configurados para contactar con la carcasa.
El segundo borde que define la acanaladura esta a su vez definido por unas almenas, mientras que el fondo, por su parte, posee una inclinacion positiva desde el primer borde hacia el segundo borde.
El dispositivo de apriete adicionalmente comprende un medio de sellado alojable en la acanaladura, siendo preferentemente dicho medio de sellado una arandela. Dicho medio de sellado es preferentemente de un material elastomero. El medio de sellado tiene un radio interno menor que el radio interno de la acanaladura, de forma que el medio de sellado es disponible en la acanaladura siendo elasticamente deformado.
El dispositivo de apriete esta configurado de forma que, estando el medio de sellado dispuesto en la acanaladura en contacto con el fondo y libre de esfuerzos de compresion, el medio de sellado queda parcialmente fuera de la acanaladura.
Adicional o alternativamente, el dispositivo de apriete esta configurado de forma que, estando el medio de sellado dispuesto en la acanaladura en contacto con el fondo, el medio de sellado queda al menos en parte axialmente en correspondencia con una zona de arrastre de la tuerca.
Descripcion de las figuras
Las figuras 1A y 1B muestran dos vistas en perspectiva de una tuerca comprendida en un dispositivo de apriete objeto de la presente invencion.
La figura 2 muestra una vista explosionada de la tuerca de las figuras 1A y 1B, un medio de
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sellado tambien comprendido en el dispositivo de apriete objeto de la presente invencion, un sensor de nivel de agua, una junta de estanqueidad y una porcion de una carcasa de un filtro de combustible.
La figura 3 muestra una seccion del dispositivo de apriete objeto de la presente invencion enroscado en un sensor de nivel de agua fijado en una carcasa de un filtro de combustible.
Descripcion detallada de la invencion
La presente invencion se refiere a un dispositivo de apriete para fijar un sensor (1) de nivel de agua con una parte roscada (1’) a una carcasa (2) de un filtro de combustible con un orificio (2’) configurado para ser atravesado por dicha parte roscada (1’). El dispositivo de apriete comprende una tuerca (3) configurada para enroscarse en la parte roscada (1’) del sensor (1).
La tuerca (3), claramente apreciable en las figuras 1A y 1B, comprende una zona de arrastre (3.1) perifericamente delimitada por unos lados (3.1.1) configurados para recibir la aplicacion de un esfuerzo de rotacion de forma que la tuerca (3) es enroscable en la parte roscada (1 ’) del sensor (1), una cara de apriete (3.2) configurada para disponerse enfrentada y presionada contra la carcasa (2), y una rosca interna (3.3) configurada de acuerdo a la parte roscada (1’) del sensor (1).
Para la fijacion del sensor (1) a la carcasa (2), primeramente se lleva a cabo el paso de la parte roscada (1’) a traves del orificio (2’) y posteriormente, se enrosca la tuerca (3) en la parte roscada (1’). Para esto, se aplica el esfuerzo de rotacion a la tuerca (3) mediante la zona de arrastre (3.1), el cual hace rotar la tuerca (3) de forma que esta (3) se desplaza por la zona roscada (1’) hacia la carcasa (2). El esfuerzo de rotacion se aplica por contacto con al menos dos de los lados (3.1.1), preferentemente mediante una herramienta configurada para tal fin.
La cara de apriete (3.2) comprende una acanaladura (4) configurada para ser dispuesta enfrentada a la carcasa (2) cuando el dispositivo de apriete se posiciona fijando el sensor (1) a la carcasa (2). Tal y como es claramente apreciable en la figura 1A, la acanaladura (4) esta definida por un primer borde (4.1), un segundo borde (4.2) y un fondo (4.3) que une dichos bordes entre si. El primer borde (4.1) define radial e internamente la acanaladura (4),
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mientras que el segundo borde (4.2) lo hace radial y externamente, siendo la acanaladura (4) circular.
En la descrita posicion de fijacion del sensor (1) a la carcasa (2) se aplica un par de apriete al dispositivo de apriete a fin de asegurar dicha posicion de fijacion. Un inadecuado acoplamiento de la cara de apriete (3.2) a la carcasa (2) reduce el rozamiento entre ambos elementos, por lo que se reduce el tiempo durante el cual se mantiene el par de apriete aplicado.
El primer borde (4.1) y el segundo borde (4.2) estan configurados para contactar con la carcasa (2) en dicha posicion de fijacion. Dichos bordes (4.1, 4.2) actuan como dos puntos de presion sobre la carcasa (2), cada uno a una distancia distinta con respecto a un eje longitudinal de giro de la tuerca (3). La parte que se corresponde con el fondo (4.3) absorbe irregularidades de la carcasa (2) que limitan la interaccion ffsica entre la cara de apriete (3.2) y la carcasa (2) a contactos puntuales que ofrecen una reducida resistencia frente a la reduccion del par de apriete aplicado.
El segundo borde (4.2) esta definido por unas almenas, tal y como es apreciable en las figuras 1A, 1B y 2. Las almenas actuan como dentados de enclavamiento, aumentando la resistencia frente a la reduccion del par de apriete aplicado. Adicionalmente, y dado que la tuerca (2) preferentemente es de un material plastico, las almenas permiten que la tuerca (3) este inmovilizada, es decir sin capacidad de rotar, en el interior de un molde empleado para obtener la tuerca (3) por inyeccion. La tuerca (3) es de plastico para ser ligera y reducir costes en su fabricacion. Siendo la tuerca (3) de plastico, es decir de un material electricamente aislante, se evita ademas interferir en la circulacion de una corriente electrica por electrodos propios del sensor (1).
La acanaladura (4) es mas profunda proxima al primer borde (4.1) que proxima al segundo borde (4.2). De esta manera la tuerca (3) esta estructuralmente reforzada de forma que mediante el segundo borde (4.2) se puede aplicar presion contra la carcasa (2) sin sufrir roturas o deformaciones. Para esto, el fondo (4.3) posee una inclinacion positiva desde el primer borde (4.1) hacia el segundo borde (4.2). Esta inclinacion esta definida por un angulo (a), tal y como se aprecia en la figura 3. El angulo (a) es preferentemente de entre 0,1° y 5°, y mas preferentemente de entre 0,2° y 2°.
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El dispositivo de apriete adicionalmente comprende un medio de sellado (5). El medio de sellado (5) es circular y de un material elastomero. De esta manera, preferentemente el medio de sellado (5) es una arandela elasticamente deformable. El medio de sellado (5) es seleccionado de acuerdo a la acanaladura (4) y la acanaladura (4) esta adicionalmente configurada para alojar el medio de sellado (5), de forma que el medio de sellado (5) queda parcialmente fuera de la acanaladura (4) cuando este (5) esta dispuesto en la acanaladura
(4) en contacto con el fondo (4.3) libre de esfuerzos de compresion. A su vez, estando el medio de sellado (5) alojado en la acanaladura (4), en dicha acanaladura (4) queda un espacio libre en la parte mas proxima al segundo borde (4.2) para permitir una expansion del medio de sellado (5) al ser comprimida.
En la posicion de fijacion mostrada en la figura 3, en la que ademas se aprecia una junta de estanqueidad (6) presionada por el sensor (1) contra la carcasa (2), el medio de sellado (5) queda sometido a un esfuerzo de compresion en la acanaladura (4), de forma que el primer borde (4.1) y el segundo borde (4.2) contactan contra la carcasa (2) estando el medio de sellado (5) totalmente alojado en la acanaladura (4).
Siendo el medio de sellado (5) compresible de forma que es totalmente alojable en la acanaladura (4), se obtiene una brusca elevacion del esfuerzo de rotacion necesario para disponer el dispositivo de apriete en la posicion de fijacion en el momento en el que el primer borde (4.1) y el segundo borde (4.2) entran en contacto con la carcasa (2). De esta forma, se obtiene una retroinformacion mecanica de que el medio de sellado (5) esta comprimido totalmente alojado en la acanaladura (4). Ademas, asf se conoce inequfvocamente el momento en el cual es necesario aumentar el esfuerzo de rotacion para enroscar la tuerca (3) en la parte roscada (1 ’) de acuerdo al par de apriete deseado.
A su vez, cuando el medio de sellado (5) esta totalmente alojado en la acanaladura (4), este ejerce una presion contra la carcasa (2) a la vez que absorbe irregularidades en la carcasa (2). Con esta configuracion, el medio de sellado (5) proporciona una resistencia adicional frente a la reduccion del par de apriete proporcionado. Ademas, al ser el medio de sellado
(5) de un material elastomero, este (5) sufre un efecto de adhesion a la carcasa (2), lo cual contribuye aun mas a mantener el par de apriete aplicado para la fijacion del sensor (1) a la carcasa (2).
En un ejemplo de realizacion, en la posicion de fijacion la arandela es comprimida entre un
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25% y un 38% de su espesor estando libre de esfuerzos, siendo el par de apriete aplicado a la tuerca (3) de entre 4,2 y 6,8 N.m (newton por metro).
Al estar el fondo (4.3) inclinado, el medio de sellado (5) se comprime de forma uniforme manteniendo su forma circular. Dado ademas que la inclinacion es positiva desde el primer borde (4.1) hacia el segundo borde (4.2), el medio de sellado (5) no resulta danado por las almenas que definen el segundo borde (4.2) al limitar dicha inclinacion su expansion hacia el segundo borde (4.2). Mediante dicha inclinacion, la expansion del medio de sellado (5) debida a su compresion esta dirigida hacia el primer borde (4.1), el cual presenta una superficie de contacto con el medio de sellado (5) continua.
El medio de sellado (5) tiene un radio interno menor que el radio interno de la acanaladura (4). Por ello, el medio de sellado (5) se dispone en la acanaladura (4) rodeando externamente el primer borde (4.1) estando elasticamente deformado. Esta disposicion se da siendo el medio de sellado (5) sometido a un esfuerzo de traccion. Esto permite un pre- montaje del medio de sellado (5) en la tuerca (3) de forma que son transportables como una unidad al asegurarse una posicion fija del medio de sellado (5) en la acanaladura (4).
La tuerca (3), y mas concretamente la zona de arrastre (3.1), esta sobredimensionada con respecto a otra tuerca con una metrica de rosca semejante a fin de disponer la acanaladura (4) en la cara de apriete (3.2). La acanaladura (4) esta dispuesta, al menos en parte, axialmente en correspondencia con la zona de arrastre (3.1) de la tuerca (3). Asf, la tuerca (3) forma un cuerpo compacto, es decir estructuralmente resistente. En este sentido, la distancia entre lados (3.1.1) enfrentados es mayor para reforzar estructuralmente la cara de apriete (3.2) en su presion contra la carcasa (2). Asf se evita que la acanaladura (4) quede en voladizo, y por tanto debilitada estructuralmente.
Adicionalmente, la tuerca (3) comprende una cavidad (3.4) para compensar el sobrepeso consecuencia del citado sobredimensionamiento. Esta cavidad (3.4) se encuentra localizada entre los lados (3.1.1) de la zona de arrastre (3.1).

Claims (10)

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    REIVINDICACIONES
    1. - Dispositivo de apriete para fijacion de un sensor (1) de nivel de agua con una parte roscada (1’) a una carcasa (2) de un filtro de combustible con un orificio (2‘) configurado para ser atravesado por la parte roscada (1’), que comprende:
    - una tuerca (3) configurada para ser enroscable en la parte roscada (1’), la cual comprende:
    o una cara de apriete (3.2) configurada para disponerse enfrentada y presionada contra la carcasa (2); caracterizado por que:
    - la cara de apriete (3.2) comprende una acanaladura (4) definida por un primer borde (4.1), un segundo borde (4.2) y por un fondo (4.3) que separa el primer borde (4.1) del segundo borde (4.2);
    donde el primer borde (4.1) y el segundo borde (4.2) estan configurados para contactar con la carcasa (2).
  2. 2. - Dispositivo de apriete segun la reivindicacion 2, caracterizado por que el segundo borde (4.2) esta definido por unas almenas.
  3. 3. - Dispositivo de apriete segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado por que el fondo (4.3) posee una inclinacion positiva desde el primer borde (4.1) hacia el segundo borde (4.2).
  4. 4. - Dispositivo de apriete segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado por que la tuerca (3) es de un material plastico.
  5. 5. - Dispositivo de apriete segun una cualquiera de las reivindicaciones anteriores,
    caracterizado por que adicionalmente comprende un medio de sellado (5) alojable en la acanaladura (4).
  6. 6. - Dispositivo de apriete segun la reivindicacion 5, caracterizado por que el medio de sellado (5) es de un material elastomero.
  7. 7. - Dispositivo de apriete segun la reivindicacion 5 o 6, caracterizado por que el medio de sellado (5) tiene un radio interno menor que el radio interno de la acanaladura (4), de forma que el medio de sellado (5) es disponible en la acanaladura (4) siendo elasticamente
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    deformado.
  8. 8. - Dispositivo de apriete segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado por que estando el medio de sellado (5) dispuesto en la acanaladura (4) en contacto con el fondo (4.3) y libre de esfuerzos de compresion, el medio de sellado (5) queda parcialmente fuera de la acanaladura (4).
  9. 9. - Dispositivo de apriete segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizado por que estando el medio de sellado (5) dispuesto en la acanaladura (4) en contacto con el fondo (4.3), el medio de sellado (5) queda al menos en parte axialmente en correspondencia con una zona de arrastre (3.1) de la tuerca (3).
  10. 10. - Dispositivo de apriete segun una cualquiera de las reivindicaciones 5 a 9, caracterizado por que el medio de sellado (5) es una arandela.
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