ES2249924T3 - Elemento tubular de conducto, comportando una parte longitudinal rigida y una parte longitudinal flexible de una sola pieza. - Google Patents

Abstract

Elemento de conducto, provisto de un eje longitudinal 2) a lo largo del cual se extienden consecutivamente una parte rígida (3) y una parte flexible (4) tubulares, siendo la parte rígida (3) y la parte flexible (4) de una sola pieza, teniendo la parte rígida un extremo (7) que presenta una superficie sensiblemente radial (8) de unión a una porción extrema (11) de la parte flexible (4) y la parte rígida (3) comporta, al nivel de la superficie radial de unión (8), medios (9) para definir por lo menos de manera sensiblemente paralela al eje longitudinal (2) una superficie suplementaria (10) de conexión a la porción extrema (11) de la parte flexible (4), caracterizado por el hecho de que comprende láminas (9) que se extienden de manera sensiblemente paralelas al eje longitudinal (2) del elemento de conducto (1), estando las láminas insertadas en la porción extrema (11) de la parte flexible (4) y reforzando dicha parte flexible según una dirección radial.

Description

Elemento tubular de conducto, comportando una parte longitudinal rígida y una parte longitudinal flexible de una sola pieza.

El presente invento hace referencia a un elemento tubular de conducto que comporta una parte longitudinal rígida y una parte longitudinal flexible.

Se conocen por ejemplo tales elementos que forman elementos tubulares de conexión de dos conductos termoplásticos o de un conducto termoplástico y una boquilla. Dicho elemento esta destinado, por ejemplo, a ser implantado en el circuito de llegada de combustible de un vehículo automóvil para unir la boquilla del recipiente al conducto conectado al sistema de inyección de carburante a las cámaras de combustión del motor.

En una de tales aplicaciones, el elemento del conducto que asegura la conexión del conducto termoplástico a la boquilla del depósito debe conseguir una unión estanca, que resista el arranque y que sea relativamente flexible a fin de evitar que los esfuerzos y las vibraciones a las que se somete la unión durante el funcionamiento del vehículo no provoquen fugas ni una rotura de la unión. Además, en el sector del automóvil, las cadencias de montaje son altas y la unión del conducto a la boquilla debe ser pues hecha rápidamente sin necesidad de emplear un delicado utillaje de realización.

A fin de satisfacer dichas exigencias, se conoce la interposición entre la boquilla y el conducto de una parte flexible formada por un manguito de elastómero. Para ello, una parte rígida formada por una contera que comprende una primera parte macho coaxial a la forma de la boquilla y montada previamente al conducto insertando con fuerza la parte macho con dientes de abeto en un extremo del conducto. Debido a los esfuerzos que actúan, esta operación no puede hacerse manualmente y se lleva a cabo con ayuda de un utillaje especial para ello. La parte macho con boquilla se inserta inmediatamente en el extremo del manguito flexible y se coloca una abrazadera metálica alrededor del manguito flexible para apretarlo sobre la parte macho de la boquilla. Entonces, el conducto así equipado puede aplicarse en un vehículo en la cadena de montaje y ser conectado a la boquilla del depósito u a otro elemento del vehículo. Esta operación se realiza manualmente por parte de un operario que enfila el extremo libre del manguito flexible a la boquilla del depósito y lo sujeta sobre la boquilla con ayuda de una abrazadera de apriete. La unión así realizada responde de manera satisfactoria a las exigencias antes citadas. No obstante, la estructura de la unión así realizada es compleja y necesita una cantidad de piezas relativamente grande (cuatro piezas: una contera rígida, un manguito flexible y dos abrazaderas de apriete). Ello implica costosas operaciones de montaje y complica la gestión de existencias en almacén. Además, la longitud mínima de la conexión corresponde sensiblemente a la longitud del manguito flexible, es decir a la suma de la longitud de la boquilla del depósito, de la longitud de la boquilla de la contera y de la distancia que separa la boquilla del depósito de la boquilla de la contera. Esta longitud dificulta la implantación de la conexión en los vehículos cuyo espacio disponible para los componentes es cada vez más reducido. Asimismo, la conexión es relativamente pesada lo que se opone a la actual tendencia que existe en los automóviles en que los constructores procuran reducir el peso de los vehículos a fin de limitar el consumo de combustible de los mismos.

De acuerdo con el invento se propone un elemento de conducto, provisto de un eje longitudinal a lo largo del cual se extienden consecutivamente una parte rígida y una parte flexible tubulares y de una sola pieza, comportando la parte rígida un extremo que presenta una superficie sensiblemente radial de unión a una porción extrema de la parte flexible y, al nivel de la superficie radial de unión, medios para definir una superficie suplementaria de conexión a la porción extrema de la parte flexible, extendiéndose por lo menos una parte de la superficie suplementaria de conexión de manera sensiblemente paralela al eje longitudinal, comprendiendo los medios para definir una superficie suplementaria de conexión láminas que se extienden sensiblemente paralelas al eje longitudinal del elemento de conducto, estando las láminas insertadas en la porción extrema de la parte flexible y reforzando dicha parte flexible según una dirección radial.

Los medios para definir una superficie adicional de conexión que permita reforzar la unión entre la parte rígida y la parte flexible, tanto a los esfuerzos de arranque paralelos al eje longitudinal como a los esfuerzos transversales de flexión, la resistencia a tales esfuerzos resulta especialmente mejorada por la parte de la superficie adicional de contacto que se extiende de manera sensiblemente paralela al eje longitudinal del elemento de conducción. Además, el elemento de conducción puede realizarse inyectando doble materia a fin de que resulte económico.

Entonces, las láminas permiten aumentar la resistencia de la parte flexible a la presión del fluido que circula por el circuito en que se implanta el elemento de conducción al tiempo que conserva una flexibilidad suficiente de la parte flexible.

Según una aplicación particular, el elemento de conducto forma un elemento tubular de unión de un conducto termoplástico a una boquilla, comportando la parte rígida una porción macho provista de resaltes externos para ser introducidos en el conducto y un apoyo solidario de dicho extremo de la parte rígida que presenta, en la parte opuesta a la porción macho, una superficie que forma la superficie radial de conexión a la parte flexible, estando formada la parte flexible por un manguito flexible destinado a recibir la boquilla de un costado opuesto a la parte rígida. Así es posible limitar la cantidad de piezas necesarias para la unión de un conducto a una boquilla, que se limita a un elemento tubular de conexión y eventualmente a una abrazadera de apriete que permite la fijación de la boquilla en el manguito flexible. El peso de la unión así conseguida también es limitado. Entonces, la longitud de la unión corresponde a la longitud de la boquilla a la que se añade la distancia que separa la boquilla de la parte rígida del elemento tubular de unión. La unión presenta por tanto una longitud relativamente pequeña.

Según una particular característica, el manguito flexible presenta exteriormente por lo menos una marca en relieve para la colocación de una abrazadera de apriete, consistiendo la marca por ejemplo en una garganta o un burlete anular. La marca de colocación permite al operario encargado del montaje del manguito flexible en la boquilla instalar exactamente la abrazadera de apriete en la porción del manguito que se extiende alrededor de la boquilla.

Otras características y ventajas del invento se pondrán de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción de formas de realización particulares y no limitativas del invento.

La misma se hará con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:

La figura 1 es una vista de media sección longitudinal de un elemento de conducto que forma un elemento tubular de conexión de un conducto con una boquilla, según una primera forma de realización del invento;

La figura 2 es una vista similar a la figura 1 de un elemento tubular de conexión según una segunda forma de realización;

La figura 3 es una vista similar a la figura 1 de un elemento tubular de conexión según una tercera forma de realización;

La figura 4 es una vista del extremo de la parte rígida del elemento tubular de conexión según la tercera forma de realización;

La figura 5 es una vista en sección longitudinal de la parte rígida según dicha tercera forma de realización;

Las figuras 6 y 7 son vistas en alzado, recortadas, de un elemento tubular de conexión según variantes de realización, estando el manguito flexible provisto interiormente de un diafragma;

La figura 8 es una vista análoga a la figura 1 de un elemento de conducto según una cuarta forma de realización, conectando el elemento de conducción, uno al otro, dos conductos de material termoplástico;

Las figuras 9 y 10 son vistas análogas a las de la figura 1 de variantes de realización de una de las partes rígidas del elemento de conducción según la cuarta forma de realización.

Haciendo referencia a las figuras 1 a 3, el elemento de conducción según las tres primeras formas de realización del invento forma un elemento tubular de conexión, indicado generalmente con la referencia 1, destinado a permitir la conexión de un conducto C de material termoplástico a una boquilla T, también de material termoplástico, y que comporta, de manera ya conocida, una parte cilíndrica tubular T1 que tiene un extremo libre provisto de un burlete exterior T2. El elemento C y la boquilla T han sido representados con trazos mixtos dobles en la figura 1.

El elemento tubular de conexión 1 tiene un eje longitudinal 2 a lo largo del cual se extienden consecutivamente una parte rígida 3 y un manguito flexible 4 coaxial a la parte rígida 3 y formando una sola pieza con la misma.

La parte rígida 3 es tubular y comprende una porción macho 5 que presenta exteriormente resaltos anulares 6 del tipo de dientes de abeto. La porción macho está destinada a ser introducida en el conducto C. Aquí, la parte rígida 3 ha sido representada recta pero naturalmente también podría formar un codo.

Un extremo 7 de la parte rígida 3 opuesto al extremo al que está destinado a la introducción de la porción macho 3 en el conducto C forma un apoyo. El apoyo 7 presenta, en oposición a la porción macho 5, una superficie radial 8 que coopera estrechamente con una porción extrema 11 del manguito flexible 4 a fin d formar una superficie radial de unión de la parte rígida 3 al manguito flexible 4.

La parte rígida 1 también comprende, al nivel de la superficie radial de unión 8, medios 9 para definir una superficie adicional 10 que coopera estrechamente con la porción extrema 11 del manguito flexible 4 para formar una superficie de unión suplementaria. Por lo menos una parte de la superficie de unión suplementaria 10 se extiende paralelamente al eje longitudinal 2.

El manguito flexible 4 está desatinado a recibir la boquilla T por el lado opuesto a la porción extrema 11 y a la parte rígida 3. El manguito flexible 4 se ha representado recto en las figuras pero como es natural también podría formar un codo.

En este caso, el elemento tubular de conexión se ha realizado mediante un procedimiento de inyección de dos materias. La parte rígida 3, por ejemplo, es de poliamida modificada para la realización de este procedimiento y el manguito flexible es de elastómero como caucho nitrilo carboxilo (XNBR) a fin de conseguir una unión química entre la poliamida de la parte rígida 3 y el elastómero del manguito flexible 4 al nivel de la superficie radial de unión 8 y de la superficie de unión suplementaria 10. Pueden utilizarse otros procedimientos de realización que permitan la obtención de una unión de la superficie rígida 3 a la porción extrema 11, al nivel de las superficies de unión 8, 10, como por ejemplo un procedimiento de inyección con la aplicación previa de un producto de adherencia sobre la parte rígida. Asimismo podrán usarse otros material para la parte rígida y el manguito flexible, y de modo especial para este último un caucho fluorocarbonado (FPM) o un caucho nitrilo hidrogenado (HNBR).

Seguidamente se describirán diferentes formas de realización del elemento tubular de conexión y, más particularmente, de los medios para definir la superficie suplementaria de unión 10, haciendo referencia a las figuras 1 a 3. Los elementos idénticos o análogos a los anteriormente descritos llevarán una referencia numérica idéntica al describir dichas formas de realización.

Haciendo referencia a la figura 1, la superficie suplementaria de unión 10 está definida por la superficie de una corona 9 que se extiende sobresaliendo de la superficie radial de unión 8. La corona 9 tiene un eje central que corresponde al eje longitudinal 2 y que, en este caso, tiene una dimensión de 5 mm, paralelamente al eje central.

La corona 9 está insertada en la materia que constituye la porción extrema 11 del manguito flexible 4.

Se extiende exteriormente una garganta 12 alrededor del manguito flexible 4. La garganta 12 se realiza durante la inyección del manguito flexible 4.

Cuando la boquilla T está insertada en el manguito flexible 4, el extremo libre T2 de la boquilla T se extiende a distancia del borde libre de la corona 9 de modo que la unión conserva una cierta flexibilidad. Cuando la boquilla T está colocada de esta manera, la garganta 12 se extiende al nivel de la parte cilíndrica T1 de la boquilla.

Una abrazadera de apriete S, representada con trazos mixtos en la figura 1 antes de su fijación, dispuesta en la garganta 12, se extiende luego en una posición ideal para asegurar una eficaz sujeción del manguito flexible 4 sobre la boquilla T.

Con referencia a la figura 2, los medios para definir la superficie suplementaria de unión 10 están formados por una corona 9, con eje central que corresponde al eje longitudinal 2, parcialmente insertada en la materia que forma la porción extrema 11 del manguito flexible 4 de manera que la superficie suplementaria de unión 10 está formada por la superficie externa de la corona 9.

La corona 9 tiene un borde libre 13 que forma un resalto exterior que sobresale radialmente en la porción extrema 11. Dicho resalto refuerza la unión de la parte rígida 3 al manguito flexible 4 formando un obstáculo que se opone al arranque de la parte rígida 3 del manguito 4. Así se forma una conexión mecánica entre la parte rígida 3 y el manguito flexible 4.

Haciendo referencia a las figuras 3 a 5, la superficie suplementaria de unión 10 está formada por la envoltura superficial de láminas 9 paralelas al eje longitudinal 2 e insertadas en la materia que constituye la porción extrema 11 del manguito flexible 4. Las láminas refuerzan transversalmente la porción extrema 11 del manguito flexible 4. Cuando la boquilla T se aloja en el manguito flexible 4, el burlete T2 se extiende a distancia del extremo libre de las láminas. De este modo, las láminas permiten aumentar la resistencia de la porción extrema 11 a la presión del fluido que circula por el circuito en que va implantado el elemento tubular de conexión y adaptarlo a las propiedades de presión/temperatura de dicho fluido.

Aquí se han representado cuatro láminas 9 dispuestas simétricamente a 90º unas respecto a las otras, entendiéndose que puede preverse un distinto número de láminas y/o una disposición asimétrica de las mismas para adaptar el elemento tubular de conexión a los esfuerzos particulares de resistencia o de flexibilidad. También podrán preverse resaltos externos sobre las láminas 9 para sobresalir en la material de la poción extrema 11 a fin de oponerse a un arranque de la parte rígida 3.

Dos burletes anulares se extienden paralelamente alrededor de la superficie externa del manguito flexible 4 y forman marcas de posicionamiento de una abrazadera de apriete.

En variante, y de manera especialmente ventajosa, el manguito flexible 4 dispone interiormente de un diafragma representado con la referencia 14 en las figuras 6 y 7.

El diafragma 14 se extiende transversalmente en el manguito flexible 4 y aquí está realizado de una sola pieza con el manguito flexible durante la inyección del mismo. El diafragma 14 está hecho de XNBR (o de otro caucho como los antes citados) para ser deformable entre un estado de reposo (representado en las figuras 6 y 7) en que el diafragma 14 obtura el manguito flexible 4 y un estado de deformación en que el diafragma 14 delimita un orificio.

En la figura 6, el diafragma 14 se extiende de manera adyacente a la parte rígida 3 de manera que una vez el elemento de conexión 1 está unido al circuito, el diafragma sea llevado a su estado de deformación por parte del fluido que circula por el manguito 4, en la dirección E y en su estado de reposo desde que el fluido circula en dirección opuesta, obturando entonces el diafragma el manguito flexible para formar una válvula antirretorno.

En la figura 7, el diafragma 14 se extiende por el lado del manguito flexible 4 opuesto a la parte rígida 3 de manera que, al introducir la boquilla T en el manguito flexible 4, la boquilla deforma el diafragma 14 y desbloquea el conducto del manguito, pudiendo llegar la deformación más allá del límite elástico del diafragma 14.

El diafragma asegura una función de opérculo en el manguito para impedir que se introduzcan partículas en el conducto antes de la conexión del mismo a la boquilla. Esta función es interesante, especialmente en el caso que el elemento tubular de unión 1 esté destinado a ser implantado en el circuito de llegada de carburante de un vehículo, puesto que dichas partículas pueden obturar los inyectores del circuito de combustible. En lugar y como sustitución de un diafragma, se podrá prever una simple membrana desgarrable.

El manguito 4 también puede presentar un relieve interior que forme resalto, preferiblemente hecho de una sola pieza con el manguito, constituyendo un obstáculo que se opone al arranque de la boquilla fuera del manguito. Además, el manguito 4 puede comportar un labio anular interior ejerciendo de junta labial y reforzando la estanqueidad de la unión.

Con referencia a las figuras 8 a 10, el elemento de conducción según la cuarta forma de realización, indicada generalmente con la referencia 1, está destinado a permitir la conexión uno a otro de dos conductos de material termoplástico (conductos C en la figura 8, C y C' en la figura 9, C y C'' en la figura 10).

Igual como en las formas de realización anteriores, el elemento de conducción 1 tiene un eje longitudinal 2, una parte rígida 3 que comporta una porción macho 5 y un apoyo 7 que presenta una superficie radial 8 de unión de una porción extrema 11 de una parte flexible formada por un manguito 4, y medios 9, aquí una corona, que delimitan una superficie suplementaria de unión 10, una parte de la cual se extiende paralelamente al eje longitudinal 2.

En esta cuarta forma de realización, el elemento de conducción 1 comprende una segunda parte rígida solidaria de una segunda porción extrema 11 del manguito 4, extendiéndose en oposición de la primera porción extrema 11 antes citada.

Aquí, la segunda parte rígida está hecha de una sola pieza con el manguito 4 y la primera parte rígida 3 de acuerdo con el procedimiento mencionado anteriormente.

En la figura 8, la segunda parte rígida lleva la referencia 3 y es idéntica a la descrita antes.

En la figura 9, la segunda parte rígida lleva la referencia 3' y comprende una ranura circular 16' que se extiende sobre una cara del extremo 15' de la parte rígida 3' y queda centrada en el eje longitudinal 2. La ranura 16' tiene dimensiones transversales que corresponden a las del conducto C' de manera que el conducto C' pueda ser recibido en la ranura 16' y ser soldado por rotación. Pueden utilizarse otras formas adaptadas a la soldadura en rotación.

La parte rígida 3' comprende un extremo 7' opuesto a la cara del extremo 15' y que presenta una superficie radial de unión 8', a la porción extrema 11 correspondiente del manguito 4.

Una corona 9' coaxial se extiende al nivel de la superficie radial de unión 8'. La corona 9' está insertada en la porción extrema 11 correspondiente del manguito 4 y define una superficie suplementaria de unión 10' a la porción extrema 11 respectiva. Una parte de la superficie suplementaria de unión 10' se extiende paralelamente al eje longitudinal 2.

En la figura 10, la segunda parte rígida lleva la referencia 3'' y comprende medios de enganche rápido, de tipo conocido, destinados cooperar con un resalto del conducto C''.

La parte rígida 3'' comprende un extremo 7'' presentando una superficie radial 8'' de unión a la porción extrema 11 respectiva del manguito 4.

Se extiende una corona 9'' a partir de la superficie radial 8'' paralelamente al eje longitudinal 2. La corona 9'' está insertada en la porción extrema 11 respectiva y define una superficie suplementaria de unión 10'' una parte del cual se extiende paralelamente al eje longitudinal 2.

Naturalmente, el invento no se limita a las formas de realización descritas, pudiéndose aportar variantes de realización sin apartarse del ámbito del invento tal como viene definido por las reivindicaciones.

Claims (8)

1. Elemento de conducto, provisto de un eje longitudinal (2) a lo largo del cual se extienden consecutivamente una parte rígida (3) y una parte flexible (4) tubulares, siendo la parte rígida (3) y la parte flexible (4) de una sola pieza, teniendo la parte rígida un extremo (7) que presenta una superficie sensiblemente radial (8) de unión a una porción extrema (11) de la parte flexible (4) y la parte rígida (3) comporta, al nivel de la superficie radial de unión (8), medios (9) para definir por lo menos de manera sensiblemente paralela al eje longitudinal (2) una superficie suplementaria (10) de conexión a la porción extrema (11) de la parte flexible (4), caracterizado por el hecho de que comprende láminas (9) que se extienden de manera sensiblemente paralelas al eje longitudinal (2) del elemento de conducto (1), estando las láminas insertadas en la porción extrema (11) de la parte flexible (4) y reforzando dicha parte flexible según una dirección radial.

2. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la parte rígida (3) comporta una porción macho (5) provista de resaltos externos (6) para ser introducido en un conducto termoplástico y un apoyo solidario de dicho extremo 7) de la parte rígida (3), presentando en oposición de la porción macho (5) una superficie que forma la superficie radial (8) de conexión a la porción extrema (11) de la parte flexible, estando la parte flexible formada por un manguito flexible (4) destinado a recibir una boquilla por un costado opuesto a dicha porción extrema (11).

3. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que el manguito flexible (4) presenta exteriormente por lo menos una marca (12 en relieve para el posicionamiento de una abrazadera de apriete.

4. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la marca es una garganta (12).

5. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado por el hecho de que la marca es un burlete anular (12).

6. Elemento de conducto de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende un diafragma (14) que se extiende transversalmente en el interior de la parte flexible (4), deformándose el diafragma entre un estado de reposo en que obstruye la parte flexible y un estado de deformación en que delimita una abertura.

7. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el diafragma (14) es adyacente a la parte rígida (3) y va dispuesto para ser llevado a su estado de deformación en un sentido determinado (E) y en su estado de reposo cuando el fluido circula en sentido opuesto.

8. Elemento de conducto de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por el hecho de que el diafragma (14) se extiende en oposición de la parte rígida (3) de manera que pueda ser llevado a su estado de deformación mediante una boquilla al introducir la misma en la parte flexible.