ES2240802T3 - Carcasa. - Google Patents

Abstract

Carcasa (1), que está constituida por dos semi- carcasas (1a, 1b), que forman un fondo (5), una tapa (6), y una sección (7) incluida en medio, en la que la carcasa (1) posee una pared de la carcasa con un espesor de pared suficiente para una resistencia prevista, y en la que la sección (7) incluida presenta solapes de las mitades de la carcasa (1a, 1b) y presenta partes de la pared de las dos semi-carcasas (1a, 1b) y partes de la pared de las dos semi-carcasas (1a, 1b) están configuradas en cada caso como borde circundante (10, 11), caracterizada porque el espesor de pared total formado por los bordes de solape de las semi-carcasas (1a, 1b) presenta en el estado unido por unión del material esencialmente la misma resistencia que las zonas restantes de la pared de la carcasa.

Description

Carcasa.

El objeto de la invención es una carcasa para un componente, con preferencia una carcasa cargada con presión, que está constituida por dos semi-carcasas, que forman un fondo, una tapa y una sección colocada en medio.

Se conoce fabricar carcasas para el alojamiento de componentes que están constituidas por al menos dos semi-carcasas (US 5.817.234; US 5.571.412; EP 0 815 913 A1; DE 31 43 093 A1; US 4 089 152; DE 553 032, EP 0 631 932 A1). Las semi-carcasas presentan en este caso casi en todas las zonas el mismo espesor de pared. La configuración de dos piezas posibilita un montaje sencillo de componentes en la carcasa. A tal fin, se configura una mitad de la carcasa con frecuencia como tapa, que cierra la otra mitad de la carcasa. Por razones de peso y de costes, las semi-carcasas se configuran de pared fina. Como material se puede emplear tanto metal como también plástico. Mientras que el metal se pueden transformar de una manera especialmente sencilla, en función del espesor del material y de la geometría, a través de embutición profunda o de prensado por extrusión, la carcasa de plástico se fabrica a veces por medio de fundición por inyección.

En función de la utilización de la carcasa, hay que tener en cuenta los parámetros de funcionamiento durante la configuración de la carcasa. Especialmente en el caso de carcasas cargadas con presión, la pared de la carcasa debe presentar una resistencia correspondiente. Se puede alcanzar una resistencia más elevada de una manera sencilla desde el punto de vista de la construcción con una elevación del espesor de la pared. En este caso, es un inconveniente el elevado empleo de material, que conduce, además del peso elevado, también a costes de material elevados. Además, se han puesto límites en la fabricación a la elevación discrecional del espesor de la pared. Así, por ejemplo, la embutición profunda ya no es rentable a partir de un espesor de pared determinado. Las carcasas con espesores de pared grandes solamente se pueden fabricar entonces todavía a partir de varias piezas individuales, que se unen a continuación

La fundición por inyección de plástico no es tampoco económica a partir de un espesor de pared determinado, puesto que los tiempos del ciclo se incrementan debido al elevado empleo de material en combinación con los tiempos de refrigeración prolongados. No obstante, para poder utilizar la fundición por inyección como procedimiento de fabricación, se ha pasado a elevar la resistencia a través de otras medidas constructivas. Una configuración posible es el refuerzo de la pared de la carcasa por medio de nervaduras. De esta manera, se puede fabricar la carcasa con una pared de la carcasa relativamente fina. En esta configuración es un inconveniente la estructura complicada desde el punto de vista de la construcción. Una estructura de este tipo condiciona en la fabricación unas herramientas de fundición por inyección correspondientes, que son muy intensivas de costes debido a la geometría costosa.

La invención tiene el cometido de crear una carcasa, que es adecuada para cargas de presión utilizando procedimientos de fabricación sencillos.

El cometido se soluciona con las medidas de la reivindicación 1. Las configuraciones ventajosas se describen en las reivindicaciones dependientes.

La carcasa según la invención, cuya resistencia se forma a través del espesor de la pared de la carcasa, está constituida por dos semi-carcasas, que comprenden el fondo, la tapa y una sección que se encuentra en medio. Partes de la pared de cada mitad de la carcasa están configuradas como borde circundante, donde los bordes de las dos semi-carcasas se solapan en el estado unido. La disposición de solape de los bordes provoca una elevación del espesor de pared en la zona de los bordes. De esta manera, ambos bordes contribuyen a la formación del espesor de pared necesario, para conseguir la resistencia necesaria. La ventaja esencial de esta disposición consiste en que los bordes pueden presentar un espesor de pared más reducido, con lo que se pueden generar con un coste favorable las semi-carcasas con procedimientos de fabricación como prensado por extrusión, embutición profunda o fundición por inyección. Para la unión de las mitades de la carcasa se pueden emplear diferentes procedimientos de unión, como encolado, soldadura por láser y soldadura ultrasónica.

En una configuración ventajosa, los bordes se extienden sobre la sección que se encuentra entre el fondo y la tapa. Así, por ejemplo, es concebible que los bordes solamente se solapen sobre una parte de su extensión axial.

No obstante, se ha revelado que es favorable que el solape de los bordes se proyecte sobre toda su extensión axial. De esta manera, los bordes pueden presentar un espesor de pared reducido sobre toda su extensión axial, lo que favorece adicionalmente la fabricación de las semi-carcasas.

En un desarrollo ventajoso de la invención, el fondo y la tapa están arqueados. La configuración arqueada se caracteriza por valores de resistencia especialmente altos, de manera que se alcanza una resistencia, que se puede comparar con la de la sección entre el fondo y la tapa, ya con un espesor de pared especialmente más reducido. Esto tiene de nuevo la ventaja de que con una configuración correspondiente, el fondo y/o la tapa poseen el mismo espesor de pared que el borde de la semi-carcasa correspondiente. De esta manera, la pared de la semi-carcasa presenta un espesor de pared constante sin transiciones de salto. De este modo se simplifica adicionalmente la fabricación. Esta configuración se ha revelado como ventajosa especialmente en el caso de la fundición por inyección, puesto que las transiciones de salto de las paredes requieren un gasto elevado, por ejemplo tiempos de refrigeración más prolongados. La sección transversal de la sección entre el fondo y la tapa puede ser, gracias a la invención, de forma discrecional, por ejemplo de forma circular, ovalada, cuadrada.

Por otra parte, se ha comprobado que es favorable configurar los bordes con un espesor de pared decreciente hacia los lados abiertos de las semi-carcasas. A través de la disposición simétrica de espejo de los bordes en el estado unido se garantiza un espesor de pared constante sobre toda la zona de los bordes. La ventaja del espesor de pared reducido reside en la fabricación, puesto que las partes de la carcasa se pueden configurar de esta manera con chaflanes de desmoldeo.

En función del procedimiento de unión utilizado es ventajoso disponer al menos un collar circundante en la zona de los bordes, estando dispuestos el o los collares sobre los lados de los bordes, que se encuentran opuestos entre sí. De esta manera se obtienen superficies de apoyo definidas de los dos bordes, lo que es decisivo especialmente en el caso de bordes que se extienden sobre toda la sección entre el fondo y la tapa y se solapan totalmente. La soldadura por medio de láser o de ultrasonido se simplifica en una medida considerable en las carcasas de plástico, puesto que la soldadura se puede limitar a la zona del collar circundante.

Es especialmente ventajosa la disposición de cada collar en la zona de un borde, que está alejado del lado abierto de la mitad de la carcasa. En el caso de bordes con espesor de pared creciente, se pueden formar collares de una manera especialmente sencilla, porque el collar solamente posee una superficie de limitación sobre el lado que está dirigido hacia el extremo abierto de la mitad de la carcasa.

De esta manera, se evita un receso y se puede desmoldear bien la mitad de la carcasa a pesar del collar.

En varios ejemplos de realización se explica en detalle la invención. En las figuras:

La figura 1 muestra una sección a través de una carcasa según la invención con un filtro.

La figura 2 muestra una representación ampliada de la sección de la pared de la carcasa según la figura 1.

La figura 2a muestra una sección según la figura 2 con una pared diferente de la figura 2.

La figura 3 muestra una representación ampliada del collar.

En la figura 1 se representa una carcasa 1 de plástico con un filtro 2 dispuesto allí para un automóvil. La carcasa 1 es componente de una tapa 3, que cierre una abertura por medio de una pestaña 4 en un depósito de combustible. La carcasa 1 posee un fondo 5, una tapa 6 y una sección 7 de forma cilíndrica colocada en medio. El fondo 5 contiene un racor de conexión 8, que está conectado con un conducto de combustible no representado y que penetra en la carcasa 1 a través del combustible transportado desde el depósito de combustible. Después de pasar a través del filtro 2, el combustible abandona la carcasa 1 a través de un racor de salida 9, que está conectado igualmente con un conducto de combustible no representado, y a través del cual se transporta el combustible hacia el motor de combustión interna. La carcasa 1 se forma por dos semi-carcasas 1a, 1b. La mitad de la carcasa 1a está constituida por la tapa 6 y por un borde 10 circundante de forma cilíndrica, que forma la parte exterior de la pared de la sección 7. El borde 10 se extiende en dirección axial sobre toda la longitud de la sección 7. La mitad de la carcasa 1b está constituida por el fondo 5 y por un borde 11 de forma cilíndrica, igualmente circundante, que forma la parte interior de la pared de la sección 7. El borde 11 se extiende igualmente en dirección axial sobre toda la longitud de la sección 7. En la carcasa representada en la figura 1, los dos bordes 10, 11 se solapan totalmente, con respecto a su extensión axial. Ambos bordes 10, 11 forman conjuntamente la pared de la sección 7 con la resistencia necesaria. Ambos bordes 10, 11 están configurados con espesor de pared decreciente hacia el lado abierto respectivo de las mitades de la carcasa 1a, 1b. El espesor de pared del borde 10 se reduce comenzando en la transición de la tapa 6 hacia el borde 10 en la dirección al fondo 5. Por medio de una configuración similar del borde 11 y su disposición simétrica de espejo con respecto al borde 10, la sección 7 posee el mismo espesor de pared en cada zona. La tapa 6 o bien el fondo 5, que se conectan en el borde 10, 11 correspondiente, están configurados arqueados. La forma de cazoleta del fondo 5 y de la tapa 6 se caracteriza por una resistencia elevada con un espesor de pared reducido. Debido a la resistencia alcanzada a través de la forma geométrica, el espesor de pared del fondo 5 y de la tapa 6 es aproximadamente igual al espesor de pared del borde 10, 11, respectivo. En virtud de la forma geométrica de la sección 7, ésta necesita para aproximadamente la misma resistencia que la tapa 6 y el fondo 5 el doble de espesor de la pared. Para la unión resistente a la presión de las semi-carcasas 1a, 1b, éstas están unidas por medio de soldadura con láser después de la soldadura con radiación penetrante, estando unidas las mitades de la carcasa en la zona de la sección 7 en cada caso con una costura de soldadura 12, 13 circundante, encontrándose las costuras de soldadura 12, 13 en la proximidad de la transición al fondo 5 o bien a la tapa 6. El filtro 2 es recibido y alojado en la carcasa 1 por medio de nervaduras 14, 15 que están dispuestas en el fondo 5 y en la tapa 6.

La figura 2 muestra la sección cilíndrica 7, que se forma por los bordes 10, 11 de las semi-carcasas 1a, 1b. Los bordes 10, 11 presentan un espesor de pared constante y se solapan completamente sobre su extensión axial. Con un espesor de pared de los bordes 10, 11 de 2,5 mm - 3 mm, respectivamente, la carcasa posee una resistencia suficiente, para resistir una carga duradera de 8 a 10 bares. La presión se explosión es esencialmente más alta por encima de 30 bares. La forma de realización representada de forma esquemática en la figura 2a muestra igualmente la sección 7 formada por los bordes 10, 11. Los bordes 10, 11 están configurados con un espesor de pared decreciente hacia el extremo abierto respectivo de las semi-carcasas 1a, 1b. Cada borde 10, 11 posee en la zona, que está alejada del extremo abierto de la mitad de la carcasa 1a, 1b, un collar circundante 16, 17. Los collares 16, 17 están dispuestos en los lados de los bordes 10, 11 que están opuestos entre sí. La unión por soldadura posterior de las dos semi-carcasas 1a, 1b se lleva a cabo en la zona de los collares 16, 17. Los collares 16, 17 poseen una superficie frontal paralela al eje de simetría. Pero también son concebibles otras configuraciones, por ejemplo cóncavas, convexas.

La figura 3 muestra la sección 7 en la zona del collar 17. Los bordes 10, 11 poseen un espesor de pared decreciente. El collar 17 posee, en virtud del espesor de pared variable, un apéndice 18 solamente sobre el lado que está dirigido hacia el extremo abierto de la mitad de la carcasa 1b. Sobre el lado opuesto, el collar 17 pasa con un pandeo al borde 11.

Claims (12)

1. Carcasa (1), que está constituida por dos semi-carcasas (1a, 1b), que forman un fondo (5), una tapa (6), y una sección (7) incluida en medio, en la que la carcasa (1) posee una pared de la carcasa con un espesor de pared suficiente para una resistencia prevista, y en la que la sección (7) incluida presenta solapes de las mitades de la carcasa (1a, 1b) y presenta partes de la pared de las dos semi-carcasas (1a, 1b) y partes de la pared de las dos semi-carcasas (1a, 1b) están configuradas en cada caso como borde circundante (10, 11), caracterizada porque el espesor de pared total formado por los bordes de solape de las semi-carcasas (1a, 1b) presenta en el estado unido por unión del material esencialmente la misma resistencia que las zonas restantes de la pared de la carcasa.

2. Carcasa según la reivindicación 1, caracterizada porque los bordes (10, 11) se extienden sobre la sección (7) que se encuentra entre el fondo (5) y la tapa (6).

3. Carcasa según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada porque los bordes (10, 11) se solapan sobre una parte de su extensión axial.

4. Carcasa según la reivindicación 1 y 2, caracterizada porque los bordes (10, 11) se solapan totalmente sobre su extensión axial.

5. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el fondo (5) y la tapa (6) están arqueados.

6. Carcasa según la reivindicación 5, caracterizada porque el borde (10, 11) pasa con espesor de pared constante al fondo (5) o a la tapa (6).

7. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque los bordes (10, 11) están configurados con un espesor de pared que se reduce hacia el extremo abierto de la semi-carcasa (1a, 1b) respectiva.

8. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque sobre los lados de los bordes (16, 17) dirigidos entre sí está dispuesto al menos un collar circundante (16, 17).

9. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque sobre cada uno de los lados de los bordes (10, 11) dirigidos entre sí está dispuesto un collar circundante (16, 17).

10. Carcasa según la reivindicación 9, caracterizada porque el collar (16, 17) solamente presenta un apéndice sobre el lado que está dirigido hacia el extremo abierto de las semi-carcasas (1a, 1b).

11. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizada porque las semi-carcasas (1a, 1b) están unidas por medio de soldadura, especialmente por medio de soldadura con láser o soldadura ultrasónica, con preferencia en la zona del collar (16, 17).

12. Carcasa según al menos una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque las semi-carcasas (1a, 1b) están unidas por medio de adhesión.