ES3030862T3 - Plug-in piece and use of the plug-in piece - Google Patents

Plug-in piece and use of the plug-in piece

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ES3030862T3
ES3030862T3 ES20702078T ES20702078T ES3030862T3 ES 3030862 T3 ES3030862 T3 ES 3030862T3 ES 20702078 T ES20702078 T ES 20702078T ES 20702078 T ES20702078 T ES 20702078T ES 3030862 T3 ES3030862 T3 ES 3030862T3
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Ralf Heldmann
Markus Clemens
Joachim Sauer
Günter Ziegler
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Carl Freudenberg KG
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Carl Freudenberg KG
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Abstract

La invención se refiere a una pieza enchufable (27) que comprende una pieza de soporte (1) tipo manguito hecha de un material resistente, que tiene un primer cordón de sellado (3) en un primer lado del extremo (28) y un segundo cordón de sellado (4) en un segundo lado del extremo (29) en la dirección axial (2), donde el primer cordón de sellado (3) y el segundo cordón de sellado (4) están formados de material elástico de caucho, donde la pieza de soporte (1) está diseñada como dos partes y tiene una primera subparte de soporte (5) y una segunda subparte de soporte (6), que están formadas cada una como un manguito y dispuestas una al lado de la otra a una distancia axial, donde la primera subparte de soporte (5) está conectada al primer cordón de sellado (3) y la segunda subparte de soporte (6) está conectada al segundo cordón de sellado (4), y donde una pieza intermedia elástica de caucho (8) está dispuesta en el hueco (7) formado por la distancia axial entre la primera pieza de soporte (5) y la segunda pieza de soporte (6), dicha pieza intermedia conectando la dos piezas de subsoporte (5, 6) unidas entre sí de forma elástica y flexible. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pieza enchufable y uso de la pieza enchufable
La invención se refiere a una pieza enchufable, que comprende una parte de soporte en forma de manguito a base de un material viscoso duro que, en dirección axial, presenta un primer cordón de sellado en un primer lado frontal y un segundo cordón de sellado en un segundo lado frontal, en donde el primer cordón de sellado y el segundo cordón de sellado están configurados de un material elástico de caucho.
Las piezas enchufables sirven para conectar grupos portadores de medios, por ejemplo de componentes del dispositivo de refrigeración de un motor de combustión interna o de la refrigeración de baterías de acumuladores. Una pieza enchufable de este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento EP 1024322 B1.
La pieza enchufable previamente conocida comprende una parte de soporte en forma de manguito, que está provista en su circunferencia exterior de un revestimiento de material elástico de caucho, en donde en las dos caras frontales de la parte de soporte están dispuestos unos cordones de sellado que apuntan radialmente hacia fuera. Para conectar los grupos conductores de medios, la pieza enchufable se inserta en aberturas que están introducidas en grupos adyacentes que se han de conectar entre sí. En este caso, los cordones de sellado se aplican de forma estanca a la pared interior de los unidades que se han de conectar entre sí.
Dependiendo de la configuración de los cordones de sellado es posible una conexión de sellado incluso de grupos cuyas aberturas presentan un desplazamiento axial entre sí. Sin embargo, el desplazamiento axial puenteable es en este caso limitado debido a la extensión radial máxima limitada de los cordones de sellado.
El documento US 2015/192206 A1 muestra una junta de estanqueidad para sellar entre un primer y un segundo elemento, con una primera y una segunda pieza de inserción anular, en donde la primera y la segunda pieza de inserción anular están espaciadas axialmente entre sí. Las piezas de inserción anulares primera y segunda están parcialmente rodeadas por un cuerpo elastomérico.
La invención tiene por misión proporcionar una pieza enchufable que presente una junta de estanqueidad mejorada en el caso de un mayor desplazamiento axial de las aberturas de los grupos a conectar entre sí.
Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1. Las reivindicaciones subordinadas se refieren a configuraciones ventajosas.
La pieza enchufable según la invención comprende una parte de soporte en forma de manguito a base de un material viscoso duro que, en dirección axial, presenta un primer cordón de sellado en un primer lado frontal y un segundo cordón de sellado en un segundo lado frontal, en donde el primer cordón de sellado y el segundo cordón de sellado están configurados de un material elástico de caucho, en donde la parte de soporte está configurada en dos partes y comprende una primera parte de soporte parcial y una segunda parte de soporte parcial que están configuradas en cada caso en forma de manguito y dispuestas adyacentes una de otra a una distancia axial, en donde la primera parte de soporte parcial está conectada con el primer cordón de sellado y la segunda parte de soporte parcial está conectada con el segundo cordón de sellado y en donde una pieza intermedia elástica de caucho está dispuesta en la ranura formada por la distancia axial entre la primera parte de soporte parcial y la segunda parte de soporte parcial, que conecta de forma elástica y flexible las dos piezas portadoras parciales entre sí.
Debido a que la parte de soporte presenta dos partes de soporte parciales dispuestas adyacentes a una distancia axial entre sí, la pieza enchufable está configurada para ser flexible y elástica en su conjunto, en donde las dos partes de soporte parciales se pueden desplazar una con respecto a la otra en la dirección axial y en la dirección radial y también están dispuestas para ser inclinables una con respecto a la otra. Con ello, la pieza enchufable puede conectar grupos entre sí, cuyas aberturas presentan un desplazamiento axial o también un desplazamiento angular mayor entre sí.
La primera parte de soporte parcial y la segunda parte de soporte parcial pueden estar configuradas como partes idénticas. Esto posibilita una producción sencilla y rentable de las partes de soporte parciales y de la pieza enchufable. Por un lado, se reducen los costes de suministro de una herramienta para fabricar las partes de soporte parciales. Además, se minimiza el riesgo de errores de montaje porque las dos partes de soporte parciales son idénticas.
Partes de soporte parciales configuradas de esta manera se pueden fabricar de manera especialmente sencilla y económica mediante moldeo por inyección. Preferiblemente, en este caso, las partes de soporte parciales están configuradas de un plástico viscoso duro tal como la poliamida. Sin embargo, las partes de soporte parciales pueden estar configuradas también de un material metálico.
La primera parte de soporte parcial y la segunda parte de soporte parcial pueden estar configuradas simétricamente con respecto a un plano radial imaginario en la dirección axial centralmente de la respectiva parte de soporte parcial. En el caso de esta configuración, las dos partes de soporte parciales están configuradas simétricamente con respecto al plano radial que discurre por el centro y, por lo tanto, son especularmente simétricas. Esta configuración simplifica la capacidad de fabricación de la pieza enchufable, ya que no es necesario disponer las partes de soporte parciales en una orientación predeterminada en la herramienta para fabricar la pieza enchufable. Una ventaja adicional es la mayor capacidad de carga mecánica de las partes de soporte parciales en dirección radial.
De acuerdo con la invención, la primera parte de soporte parcial y la segunda parte de soporte parcial presentan cada una, en sus caras frontales orientadas axialmente entre sí, un collar que se extiende hacia fuera en la dirección radial y que tiene una altura radial. En comparación con una parte de soporte parcial de forma cilíndrica, el collar que se extiende radialmente hacia fuera produce una gran superficie de conexión para la pieza intermedia elástica de caucho. De ello resultan buenas propiedades de uso durante un largo periodo de uso.
La primera parte de soporte parcial y la segunda parte de soporte parcial pueden presentar cada una, en sus lados frontales axialmente alejados uno de otro, un ahuecamiento circunferencialmente circundante, en forma de rendija, que está relleno por el material de los cordones de sellado correspondientes y encerrado por el cordón de sellado respectivo. De esta manera, los cordones de sellado se pueden disponer con arrastre de forma en las partes de soporte parciales, de modo que resulta una capacidad de carga mecánica especialmente alta de la pieza enchufable.
El primer cordón de sellado y el segundo cordón de sellado pueden estar configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y estar hechos del mismo material. En el caso de esta configuración, el primer cordón de sellado y el segundo cordón de sellado se pueden fabricar de un tirón de una manera sencilla y rentable.
El primer cordón de sellado y/o el segundo cordón de sellado y la pieza intermedia pueden estar configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y estar hechos del mismo material. En el caso de esta configuración se pueden fabricar de un tirón tanto los dos cordones de sellado como la pieza intermedia. Esto tiene lugar preferiblemente en el proceso de moldeo por inyección.
Las partes de soporte parciales y la pieza intermedia pueden estar recubiertas en su circunferencia interior por una capa protectora de manera conjunta y sin costuras de soldadura. La capa protectora forma una barrera e impide que el medio agresivo que fluye a través de la pieza enchufable ataque las partes de soporte parciales. Además, la capa protectora garantiza un sellado seguro del medio que pasa a través de la pieza enchufable. Preferiblemente, la capa protectora se extiende en este caso sobre la circunferencia interior a lo largo de toda la longitud axial de la pieza enchufable y forma la pared interior de la pieza enchufable.
La capa protectora, el primer cordón de sellado, el segundo cordón de sellado y la pieza intermedia pueden estar configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y estar hechos del mismo material. Esto posibilita una producción especialmente rentable de la pieza enchufable. Debido a que los dos cordones de sellado, la pieza intermedia y la capa protectora están realizados en una sola pieza, resulta un alto nivel de estanqueidad de la pieza enchufable. Además, las piezas de soporte parciales están incrustadas de forma mecánicamente segura en el material de la capa protectora, los cordones de sellado y la pieza intermedia.
Según la invención, la pieza intermedia cubre completamente el collar respectivo de las partes de soporte parciales en dirección radial y comprende un estrangulamiento sustancialmente en forma de U que está abierto radialmente hacia fuera. En el caso de esta configuración resulta una alta elasticidad de la pieza enchufable en la zona de la pieza intermedia, lo que permite un desplazamiento axial particularmente grande de los dos grupos a conectar en los que se inserta la pieza enchufable. Además de ello, el estrangulamiento también posibilita compensar la distancia axial variable entre los dos grupos a conectar. En la zona del estrangulamiento, la pieza enchufable se puede comprimir de tal manera que se reduce la distancia entre las dos caras frontales y los dos cordones de sellado.
Según la invención, en el estrangulamiento está dispuesto un anillo de soporte. Si se transportan medios a través de la pieza enchufable bajo alta presión, la pieza enchufable puede deformarse y abombarse hacia fuera en la zona de la pieza intermedia debido al grosor de pared relativamente pequeño. Si la presión interna es demasiado alta, puede producirse un deterioro de la pieza enchufable en esta zona. En este caso se puede prever un anillo de soporte en la circunferencia exterior, que está dispuesto en el estrangulamiento configurado en forma de U. El anillo de soporte contrarresta la presión interna y evita una deformación demasiado grande de la pieza enchufable en la zona de la pieza intermedia.
A este respecto, es ventajoso que el anillo de soporte, con respecto a la pieza intermedia, se fabrique preferiblemente por separado y esté dispuesto sin unir en el estrangulamiento. Dependiendo de la presión interna existente, se puede seleccionar en este caso un anillo de soporte adecuado. Según una configuración ventajosa, el anillo de soporte puede ser, por ejemplo, una junta tórica configurada por separado, hecha de material elástico de caucho, que se inserta opcionalmente en el estrangulamiento. Alternativamente, se pueden disponer en el estrangulamiento también anillos de plástico, muelles anulares o similares.
El estrangulamiento puede presentar una profundidad radial que corresponde a la altura radial del respectivo collar axialmente adyacente. Un estrangulamiento configurado de esta manera permite una elasticidad especialmente alta de la pieza enchufable y la compensación de un desplazamiento axial especialmente grande, ofreciendo al mismo tiempo una estabilidad mecánica suficiente.
La pieza enchufable según la invención es especialmente adecuada para uso en una guía de medios de un sistema de refrigeración de batería de un vehículo a motor accionado al menos parcialmente de forma eléctrica. En el caso de los vehículos eléctricos, es la mayoría de las veces necesario enfriar los acumuladores necesarios para el accionamiento eléctrico, ya que estos pueden calentarse tanto durante la conducción como durante el proceso de carga. Para ello, los acumuladores están provistos de un dispositivo de refrigeración, que comprende grupos y tuberías de medios a través de los cuales fluye un refrigerante. En este caso, la pieza enchufable según la invención se puede utilizar de forma ventajosa para la conexión sencilla y rápida de grupos adyacentes. La pieza enchufable posibilita un montaje rápido de los grupos adyacentes, permitiéndose un gran desplazamiento axial de los grupos a conectar gracias a la configuración ventajosa de la pieza enchufable.
A continuación se explica con más detalle un ejemplo de realización de la pieza enchufable según la invención con ayuda de las figuras. Éstas muestran, en cada caso esquemáticamente:
la Fig. 1, una pieza enchufable en sección;
la Fig. 2, la pieza enchufable montada en un dispositivo de refrigeración en sección;
la Fig. 3, la pieza enchufable según la Figura 1 con el anillo de soporte según la invención en una representación espacial.
La Figura 1 muestra una pieza enchufable 27 que comprende una parte de soporte 1 en forma de manguito hecha de un material viscoso duro. La parte de soporte 1 presenta un primer cordón de sellado 3 en un primer lado frontal 28 y un segundo cordón de sellado 4 en un segundo lado frontal 29 en la dirección axial 2. El primer cordón de sellado 3 y el segundo cordón de sellado 4 están configurados de material elástico de caucho.
La parte de soporte 1 está configurada en dos partes y comprende una primera parte de soporte parcial 5 y una segunda parte de soporte parcial 6, las cuales están configuradas en cada caso en forma de manguito y están dispuestas coaxialmente con una distancia axial adyacente entre sí. En el caso de la presente configuración, la primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 están configuradas de un plástico moldeable por inyección, en este caso poliamida (PA).
La primera parte de soporte parcial 5 está conectada con el primer cordón de sellado 3 y la segunda parte parte de soporte parcial 6 está conectada con el segundo cordón de sellado 4. En la ranura 7 formada por la distancia axial entre la primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6, está dispuesta una pieza intermedia elástica de caucho 8, que conecta elásticamente entre sí las dos partes de soporte parciales 5, 6.
La primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 están configuradas como partes idénticas, en donde la primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 están configuradas simétricamente a un plano radial imaginario 9 en la dirección axial 2 en el centro de la respectiva parte de soporte parcial 5, 6. En este sentido, la primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 están configuradas idénticas y en cada caso especularmente simétricas.
La primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 presentan en cada caso, en sus caras frontales orientadas axialmente 10, 11, un collar 13, 14 que se extiende hacia fuera en la dirección radial 12 con una altura radial 15, 16. Además, la primera parte de soporte parcial 5 y la segunda parte de soporte parcial 6 presentan cada una, en sus caras frontales axialmente alejadas una de otra, un ahuecamiento 20, 21 circunferencialmente circundante 19, en forma de rendija, que está relleno por el material de los cordones de sellado 3, 4 correspondientes y rodeado por el cordón de sellado respectivo.
Las partes de soporte parciales 5, 6 y la pieza intermedia 8 están recubiertas en su circunferencia interior por una capa protectora 22 de manera conjunta y sin costuras de soldadura. En este caso, la capa protectora 22 se extiende en este caso sobre la circunferencia interior a lo largo de toda la longitud axial 23 de la pieza enchufable 27 y forma la pared interior de la pieza enchufable 27.
La capa protectora 22, el primer cordón de sellado 3, el segundo cordón de sellado 4 y la pieza intermedia 8 están configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y están hechos del mismo material.
La pieza intermedia 8 cubre el collar 13, 14 respectivo de las partes de soporte parciales 5, 6 en dirección radial y comprende un estrangulamiento 24 configurado sustancialmente en forma de U que está abierto radialmente hacia fuera. El estrangulamiento 24 presenta una profundidad radial 26 que corresponde a la altura radial 15, 16 del respectivo collar 13, 14 axialmente adyacente.
La Figura 2 muestra la pieza enchufable 27 según la Figura 1 montada en una disposición. La pieza enchufable 27 según la presente configuración sirve para conectar dos grupos adyacentes 30, 31 de una guía de medios para una refrigeración de la batería de un vehículo accionado eléctricamente. Los grupos 30, 31 a conectar entre sí presentan en este caso aberturas 32 en las que se inserta la pieza enchufable 27. Los cordones de sellado 3, 4 de la pieza enchufable 27 están colocados en cada caso contra una pared interior de las aberturas 32 con pretensado radial. En virtud de la configuración según la invención de la pieza enchufable 27, es posible que las aberturas 32 de los grupos a conectar entre sí presenten un mayor desplazamiento axial y puedan estar conectadas de forma hermética con la pieza enchufable 27, actuando la pieza enchufable 27 como una tubería de medios. Además, los grupos 30, 31 son variables en términos de distancia axial debido a la flexibilidad del estrangulamiento 24.
La Figura 3 muestra un perfeccionamiento de la pieza enchufable 27 mostrada en la Figura 1. La pieza enchufable 27 según la Figura 3 está equipada con un anillo de soporte 25 que está dispuesto en el estrangulamiento 24. En el caso de la presente configuración, el anillo de soporte 25 se fabrica por separado de la pieza intermedia 8 y está dispuesto sin unir en el estrangulamiento 24. En este caso, el anillo de soporte 25 está diseñado como una junta tórica. En configuraciones alternativas, el anillo de soporte 25 puede estar configurado como un anillo de plástico hecho de plástico viscoso duro o como un resorte helicoidal de anillo.

Claims (11)

REIVINDICACIONES
1. Pieza enchufable (27), que comprende una parte de soporte (1) en forma de manguito a base de un material viscoso duro que, en dirección axial (2), presenta un primer cordón de sellado (3) en un primer lado frontal (28) y un segundo cordón de sellado (4) en un segundo lado frontal (29), en donde el primer cordón de sellado (3) y el segundo cordón de sellado (4) están configurados de un material elástico de caucho, caracterizada por que la parte de soporte (1) está configurada en dos partes y comprende una primera parte de soporte parcial (5) y una segunda parte de soporte parcial (6) que en cada caso están configuradas en forma de manguito y están dispuestas adyacentes entre sí a una distancia axial, por que la primera parte de soporte parcial (5) está conectada con el primer cordón de sellado (3) y la segunda parte de soporte parcial (6) está conectada con el segundo cordón de sellado (4), y por que una pieza intermedia elástica de caucho (8) está dispuesta en la ranura (7) formada por la distancia axial entre la primera parte de soporte parcial (5) y la segunda parte de soporte parcial (6), que conecta las dos partes de soporte parciales (5, 6) entre sí de forma elástica, en donde la primera parte de soporte parcial (5) y la segunda parte de soporte parcial (6) presentan en cada caso, en sus lados frontales (10, 11) orientados axialmente entre sí, un collar (13, 14) que se extiende hacia fuera en dirección radial (12) con una altura radial (15, 16), en donde la pieza intermedia (8) cubre completamente el respectivo collar (13, 14) de las partes de soporte parciales (5, 6) en dirección radial (12) y comprende un estrangulamiento (24) configurado sustancialmente en forma de U que está abierto radialmente hacia fuera, en donde un anillo de soporte (25) está dispuesto en el estrangulamiento (24).
2. Pieza enchufable según la reivindicación 1, caracterizada por que la primera parte de soporte parcial (5) y la segunda parte de soporte parcial (6) están configuradas como partes idénticas.
3. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que la primera parte de soporte parcial (5) y la segunda parte de soporte parcial (6) están configuradas simétricamente con respecto a un plano radial imaginario (9) en dirección axial (2) centralmente de la respectiva parte de soporte parcial (5, 6).
4. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el primer cordón de sellado (3) y el segundo cordón de sellado (4) están configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y están hechos del mismo material.
5. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el primer cordón de sellado (3) y/o el segundo cordón de sellado (4) y la pieza intermedia (8) están configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y están hechos del mismo material.
6. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que las partes de soporte parciales (4, 5) y la pieza intermedia (8) están recubiertas en su circunferencia interior por una capa protectora (22) de manera conjunta y sin costuras de soldadura.
7. Pieza enchufable según la reivindicación 6, caracterizada por que la capa protectora (22) se extiende sobre la circunferencia interior a lo largo de toda la longitud axial (23) de la pieza enchufable (27) y forma la pared interior de la pieza enchufable (27).
8. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 6 o 7, caracterizada por que la capa protectora (22), el primer cordón de sellado (3), el segundo cordón de sellado (4) y la pieza intermedia (8) están configurados de una sola pieza integralmente uno en el otro y están hechos del mismo material.
9. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada por que el anillo de soporte (25) se fabrica por separado referido a la pieza intermedia (8) y está dispuesto sin unir en el estrangulamiento (24).
10. Pieza enchufable según una de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada por que el estrangulamiento (24) presenta una profundidad radial (26) que corresponde a la altura radial (15, 16) del collar (13, 14) axialmente adyacente.
11. Uso de una pieza enchufable (27) según una de las reivindicaciones 1 a 10 en una guía de medios para una refrigeración de la batería de un vehículo automóvil accionado eléctricamente al menos parcialmente.
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