ES2199601T3 - Piston o embolo y procedimiento para elaborar el mismo. - Google Patents
Piston o embolo y procedimiento para elaborar el mismo.Info
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Abstract
Un procedimiento para elaborar un pistón o émbolo, que comprende un cuerpo de pistón (10) que define una parte de superficie cilíndrica exterior central (13) en este con un diámetro exterior máximo y extendido entre un primero y un segundo bordes circulares (11, 12), y un miembro de sello (19) hecho de un material deformable y estando en un acoplamiento hermético con la parte de superficie cilíndrica, el procedimiento que comprende: formar el cuerpo del pistón (10), formar ranuras o depresiones (16) extendidas periféricamente, espaciadas axialmente, en la parte central de la superficie cilíndrica (13) del cuerpo del pistón (10), pasar una pieza en tosco del miembro de sello anular (21) con un diámetro interno siendo substancialmente más pequeño que el diámetro máximo de la parte central de la superficie cilíndrica alrededor de un primer extremo (14) del cuerpo del pistón y moverla hacia un primer borde circular (11), y deformar la pieza en tosco del miembro de sello (21) en un acoplamientohermético con la parte de superficie cilíndrica exterior central y en las ranuras o depresiones formadas en ella para formar el sello de miembro (19) extendido axialmente a lo largo de la parte de superficie exterior central (13), caracterizado porque se forma el miembro de sello tubular (19) con los primero y segundo extremos opuestos (20) extendidos más allá del primero y segundo bordes circulares (11, 12), respectivamente, y exponer subsecuentemente el cuerpo del pistón (10) y el miembro de sello (19) aplicado a éste, a un tratamiento por calor para causar que al menos uno de los extremos opuestos del miembro de sello tubular se mueva radialmente hacia fuera, por lo cual las porciones de los extremos opuestos (20) pueden funcionar como rebordes de sello.
Description
Pistón o émbolo y procedimiento para elaborar el
mismo.
La presente invención se refiere a un
procedimiento para elaborar un pistón o émbolo que comprende un
cuerpo de pistón que define por un parte de superficie cilíndrica
exterior central del mismo que tiene un diámetro exterior central
del mismo con un diámetro exterior máximo y extendido entre un
primero y segundo bordes circulares, y un miembro de sello hecho de
un material deformable y que está en un acoplamiento hermético con
la parte de superficie cilíndrica. Tales pistones o émbolos pueden
cooperar con cilindros hidráulicos o neumáticos o pueden formar
parte de un tipo de una bomba de pistón. Como un ejemplo, el pistón
o émbolo de este tipo puede usarse en absorbedores de golpes para
autos u otros vehículos.
Se sabe que para producir tales pistones o
émbolos al aplicar, por ejemplo, una pieza en tosco del miembro de
sello angular en forma de disco en forma de disco al cuerpo del
pistón y deformado al pieza en tosco en un miembro de sello tubular
que está cerrado al contacto con la superficie exterior del cuerpo
del pistón, véase por ejemplo la
US-A-5,520,092. La pieza en tosco
del miembro de sello se aplica usualmente al cuerpo del pistón por
medio de un mandril hembra que tiene un diámetro interior máximo de
la superficie exterior periférica del cuerpo del pistón, y el
miembro de sello tubular se coloca en el cuerpo del pistón al tener
el borde posterior de la pieza en tosco del miembro de sello que es
deformada, recibida en un canal anular o ranura formada en la
superficie exterior periférica del cuerpo del pistón. El borde
frontal del miembro de sello tubular se extiende en forma radial
desde al superficie exterior periférica del cuerpo del pistón y
define como un reborde de sello.
La presente invención proporciona un
procedimiento para producir un pistón o émbolo del tipo anterior
que tienen un reborde de sello en los extremos opuestos del miembro
de sello. De esta manera, la presente invención proporciona un
procedimiento par elaborar un pistón o émbolo, que comprende un
cuerpo de pistón que define una parte de superficie cilíndrica
externa central del mismo que tiene un diámetro externo máximo y
que se extiende entre el primer y segundo borde circular y un
miembro elaborado a partir de un material cuerpo del pistón y el
miembro de sello aplicado al mismo para un tratamiento por calor;
así como causar que al memos uno de los extremos opuestos del
miembro de sello tubular y se mueva radialmente hacia fuera por lo
que las porciones de extremos opuestas pueden funcionar como
rebordes de sello.
El cuerpo del pistón puede tener las porciones
finales extendidas desde la parte de superficie cilíndrica exterior
central, y estas porciones finales pueden tener un diámetro
exterior que es substancialmente el mismo cono el de la parte de
superficie cilíndrica central. En la modalidad preferida, sin
embargo, el cuerpo del pistón tiene una configuración escalonada
con porciones finales opuestas que se extienden desde la parte de
superficie cilíndrica exterior central, y el diámetro exterior de
cada una de las porciones finales son entonces más pequeñas que el
diámetro de la parte de superficie cilíndrica exterior central para
definir dichos primero y segundo bordes entre estos. Es importante
que el miembro de sello tubular se coloque correctamente con
relación al cuerpo del pistón. Esto puede obtenerse, por ejemplo,
al tener el primero extremo o extremo posterior del miembro de
sello temporalmente recibido o localizado en una ranura anular
formada en la superficie periférica exterior del cuerpo del pistón
espaciado axialmente desde el primer borde adyacente. Esto
significa que, tal recurado puede definirse en la porción final del
cuerpo del pistón que puede tener un diámetro exterior máximo
ligeramente más pequeño que la parte de superficie cilíndrica
central.
Las ranuras o depresiones anulares formadas en la
parte de superficie periférica exterior central del cuerpo del
pistón reciben el material del miembro de sello en ellas cuando la
pieza en tosco del miembro de sello se ha deformado por lo que en
un acoplamiento interasegurado entre el miembro de sello y el cuerpo
del pistón se obtiene. Se ha encontrado que la formación del primer
extremo del miembro de sello tubular en un reborde de sello, se
facilita cuando las ranuras o depresiones en la superficie
periférica exterior central del cuerpo del pistón son tales que un
primer espacio axial del primer borde circular de la ranura o
depresión extendida periféricamente adyacente en la parte de
superficie periférica exterior del cuerpo del pistón excede
substancialmente un segundo espacio axial del segundo borde
circular del cuerpo del pistón desde la ranura o un según do
espacio axial del segundo borde circular del cuerpo del pistón desde
la ranuela o depresión adyacente en la parte central. Usualmente,
el primer espaciamiento axial no deberá exceder 3 mm y,
preferiblemente, el primer espaciamiento axial es al menos de dos
veces el segundo espacio axial.
La pieza en tosco del miembro de sello anular,
puede, por ejemplo, ser un fisco o tubo, o puede tener cualquier
otra forma apropiada, tal como una cinta o banda o una pieza de una
hoja de material, que (en una forma anular) se aplica al cuerpo del
pistón. Cuando se aplica la pieza en tosco del miembro de sello al
cuerpo del pistón por una deformación plástica de la pieza en tosco
del miembro de sello, el cuerpo del pistón y/o la pieza en tosco
del miembro de sello puede calentarse hasta una temperatura,
usualmente en el rango de 20-100ºC. Adicionalmente,
cuando la pieza en tosco del miembro de sello se ha trasformado en
un miembro de sello tubular, el pistón o émbolo de esta manera
producido puede exponerse aun tratamiento por calor para calibrar
el diámetro exterior efectivo del pistón o émbolo y para causar que
al menos uno de los extremos opuestos del miembro de sello tubular
se mueva radialmente hacia fuera de los rebordes de sello. Durante
el tratamiento por calor mencionado al último, el pistón o émbolo
puede calentarse hasta una temperatura dentro del rango de
150-260ºC. La pieza en tosco del miembro de sello
anular puede ser substancialmente plana y puede hacerse de un
material en hoja, por ejemplo perforando. Preferiblemente, sin
embargo, la pieza en toco del miembro de sello se hace rebanando un
miembro tubular.
La pieza en tosco del miembro de sello puede
aplicarse al cuerpo del pistón de cualquier manera apropiada.
Preferiblemente, sin embargo, la pieza en tosco del miembro de
sello se pasa sobre el cuerpo del pistón por medio de un miembro
trapecial o frustocónico que tiene su extremo más amplio colocado en
un acoplamiento hermético con un extremo del cuerpo del pistón.
Posteriormente, la pieza en tosco del miembro de sello puede
exponerse a fuerzas radialmente dirigidas hacia dentro para
deformar la pieza en tosco ajustándola con la parte de la
superficie periférica exterior central del cuerpo del pistón. En una
modalidad preferida, la pieza en tosco del miembro de sello se
deforma por medio de una herramienta de compresión que tiene una
abertura definida en ella con un diámetro que excede el diámetro
exterior máximo de la parte la superficie cilíndrica exterior
central del cuerpo del pistón, y el cuerpo del pistón con la pieza
en tosco del miembro de sello colocada en ella puede entonces
moverse axialmente en relación a la herramienta de compresión a
través de la apertura en ella para deformar la pieza en tosco del
miembro de sello en las ranuras o depresiones del cuerpo del
pistón.
La presente invención además proporciona un
pistón o émbolo que comprende un cuerpo de pistón definido por un
parte de superficie cilíndrica exterior en ella extendiéndose entre
el primero y segundo bordes circulares espaciados axialmente en el
cuerpo del pistón, extendidos periféricamente, ranuras o depresiones
espaciadas mutuamente axialmente que están formadas en la
superficie cilíndrica exterior, y un miembro de sello anular hecho
de un material deformable que se deforma en un acoplamiento
hermético con la parte de la superficie periférica, y el pistón o
émbolo de conformidad con la invención se caracteriza en que el
miembro de sello tiene un primero y segundo bordes opuestos
extendidos más allá del primero y segundo bordes circulares,
respectivamente, del cuerpo del pistón, para definir las porciones
finales opuestas del miembro de sello tubular que funcionan como
rebordes de sello.
De conformidad con un aspecto adicional, la
presente invención proporciona un cuerpo del pistón para usarse en
un pistón o émbolo del tipo descrito anteriormente, el cuerpo del
pistón define una parte de superficie cilíndrica exterior en el
extendida entre un primero y segundo bordes circulares espaciados
axialmente del cuerpo del pistón extendidos periféricamente, ranuras
o depresiones espaciadas mutuamente axialmente que se forman en la
superficie cilíndrica exterior para que quede un miembro de sello
anular hecho de un material deformable, y el cuerpo del pistón de
conformidad con la invención se caracteriza en que las ranuras o
depresiones en la parte de la superficie cilíndrica exterior del
cuerpo del pistón se colocan de tal manera que un primer espacio
axial del primer borde del cuerpo del pistón de la ranura o
depresión adyacente periféricamente extendida sea al menos dos
veces un segundo espacio axial del segundo borde del cuerpo del
pistón de la ranura o depresión adyacente.
La invención se describe ahora además con
referencia a los dibujos, en donde
La Figura 1 es una vista en perspectiva y
parcialmente seccionada de una modalidad del pistón o émbolo de
conformidad con la invención;
La Figura 2 es una vista de un extremo del pistón
mostrado en la Figura 1;
La Figura 3 es una vista lateral y parcialmente
seccionada del pistón mostrado en la Figuras 1 y 2;
La Figura 4 ilustra un proceso para aplicar una
pieza en tosco del miembro de sello a un cuerpo de pistón, y;
La Figura 5 es un avista axial seccional del
pistón o émbolo completo.
El pistón o émbolo ilustrado en las Figuras
1-3 y 5, comprende un cuerpo de pistón 10 que tiene
una superficie periférica exterior que por medio de un primero y
segundo bordes circulares 11 y 12 se divide en una parte central 13
y un par de partes finales opuestas 14 y 15, respectivamente. Un
número de ranuras o canales anulares 16 se forman en la parte
central 13 de la superficie periférica exterior, y un canal o
ranura anular 17 (figs. 4 y 5) puede ser formado en la primera
parte final del cuerpo del pistón 10. El diámetro exterior máximo
de las partes finales 14 y 15 es ligeramente más pequeño que el
diámetro exterior máximo de la parte central 13. El cuerpo del
pistón 10 puede ser provisto con una perforación central 18 para
recibir un a barra de pistón o similar, no mostrada. El cuerpo del
pistón 10 está hecho preferiblemente de metal por fundición o
moldeado por presión y sinterizado. Como alternativa, el cuerpo del
pistón puede estar hecho de plástico duro u otro material
adecuado.
El pistón o émbolo comprende además un miembro de
sello tubular 19 que define rebordes de sello 20 extendiéndose
radialmente en los extremos opuestos. El miembro de sello 19 está
hecho preferentemente de politetrafluoroetileno, que puede ser
mezclado con otros materiales, tales como metal en polvo o
particulado, por ejemplo bronce. El material del miembro de sello se
extiende dentro de las ranuras anulares 16 y está en contacto en
dirección opuesta con rebordes anulares que se extienden
radialmente que definen los bordes 11 y 12.
El miembro de sello 19 puede montarse en el
cuerpo de pistón 10 de una manera conocida por si misma y como se
ilustra en la Figura 4. Una pieza en tosco del miembro de sello en
forma de disco 21, anular, que puede, por ejemplo, ser de
politetrafluoroetileno, se colocar alrededor de la parte estrecha y
de la herramienta de montaje frustocónica 22. El extremo más amplio
de la herramienta de montaje 22 tiene un diámetro exterior
correspondiente al diámetro exterior máximo de la parte central 13
de la superficie periférica exterior del cuerpo del pistón 10 y se
coloca en un acoplamiento hermético con la primera parte final 14
del cuero del pistón como se muestra en la Figura 4.
Un mandril hembra en forma de disco, anular, 23
tiene un diámetro interior que excede ligeramente el diámetro
exterior máximo de la parte central 13 que se mueve axialmente
alrededor de la herramienta de montaje 22 y el cuerpo del pistón 10
como se ilustra por la flecha 2 en la figura 4. Por lo cual, la
pieza en tosco del miembro de sello en forma de disco 21 se
convierte en una lámina tubular por deformación plástica. Cuando el
mandril 23 se mueve axialmente a lo largo de la longitud axial
total combinada de la herramienta de montaje 22 y el cuerpo del
pistón 10, la pieza en tosco 21 se convierte en el miembro de sello
tubular 19 mostrado en la Figura 5.
Cuando la pieza en tosco del miembro de sello en
forma de disco 21 se convierte en una forma tubular como se ilustra
en la Figura 4, el borde posterior 25 se mueve eventualmente para
que sea recibido en el canal o ranura 17.
Sin embargo, cuando el cuerpo del pistón 10 y el
miembro de sello tubular 19 montado en este se exponen
posteriormente a un tratamiento por calor de manera conocida, los
extremos opuestos del miembro de sello tubular se mueven radialmente
hacia afuera para formar los rebordes de sello. Tal movimiento
hacia afuera del borde posterior 25 del canal o ranura 17 se asiste
por el hecho de que el espacio axial entre el primer borde circular
11 y la ranura o canal 16
adyacente excede substancialmente el espacio axial entre el segundo extremo circular 12 y la ranura o canal adyacente.
adyacente excede substancialmente el espacio axial entre el segundo extremo circular 12 y la ranura o canal adyacente.
Claims (16)
1. Un procedimiento para elaborar un pistón o
émbolo, que comprende un cuerpo de pistón (10) que define una parte
de superficie cilíndrica exterior central (13) en este con un
diámetro exterior máximo y extendido entre un primero y un segundo
bordes circulares (11, 12), y un miembro de sello (19) hecho de un
material deformable y estando en un acoplamiento hermético con la
parte de superficie cilíndrica, el procedimiento que comprende:
formar el cuerpo del pistón (10),
formar ranuras o depresiones (16) extendidas
periféricamente, espaciadas axialmente, en la parte central de la
superficie cilíndrica (13) del cuerpo del pistón (10),
pasar una pieza en tosco del miembro de sello
anular (21) con un diámetro interno siendo substancialmente más
pequeño que el diámetro máximo de la parte central de la superficie
cilíndrica alrededor de un primer extremo (14) del cuerpo del
pistón y moverla hacia un primer borde circular (11), y
deformar la pieza en tosco del miembro de sello
(21) en un acoplamiento hermético con la parte de superficie
cilíndrica exterior central y en las ranuras o depresiones formadas
en ella para formar el sello de miembro (19) extendido axialmente a
lo largo de la parte de superficie exterior central (13),
caracterizado porque
se forma el miembro de sello tubular (19) con los
primero y segundo extremos opuestos (20) extendidos más allá del
primero y segundo bordes circulares (11, 12), respectivamente,
y
exponer subsecuentemente el cuerpo del pistón
(10) y el miembro de sello (19) aplicado a éste, a un tratamiento
por calor para causar que al menos uno de los extremos opuestos del
miembro de sello tubular se mueva radialmente hacia fuera, por lo
cual las porciones de los extremos opuestos (20) pueden funcionar
como rebordes de sello.
2. El procedimiento de conformidad con la
reivindicación 1, caracterizado porque el cuerpo del pistón
(10) tiene una configuración escalonada con porciones finales
opuestas (14, 15) extendidas desde la parte de superficie
cilíndrica exterior central (13), el diámetro exterior de cada una
de las porciones de los extremos siendo más pequeño que el diámetro
de la parte de superficie cilíndrica exterior central para definir
un primero y segundo bordes (11, 12) entre ellos.
3. El procedimiento de conformidad con las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el miembro de
sello tubular (19) se coloca en el cuerpo del pistón (10)
localizando el primer extremo del miembro de sello en un ranura
anular, que se forma en la superficie periférica exterior del cuerpo
del pistón espaciada axialmente del primer extremo adyacente (14)
del cuerpo del pistón.
4. El procedimiento del conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 1-3,
caracterizado porque las ranuras o depresiones (16) en la
parte de superficie periférica exterior central (13) del cuerpo del
pistón (10) son tales que un primer espacio axial del primer borde
circular (11) de la ranura o depresión adyacente periféricamente
extendida en la parte de la superficie central (13) que excede
substancialmente un segundo espacio axial del segundo borde
circular (12) del cuerpo del pistón de la ranura o depresión
adyacente en la parte central.
5. El procedimiento de conformidad con la
reivindicación 4, caracterizado porque el primer espacio
axial es al menos dos veces el segundo espacio axial.
6. El procedimiento de conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 1-5,
caracterizado porque la pieza en tosco del miembro de sello
anular (21) es substancialmente plana y se hace de un material en
lámina.
7. El procedimiento de conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 1-6,
caracterizado porque la pieza en tosco del miembro de sello
(21) se pasa sobre el cuerpo del pistón (10) por medio de un
miembro trapecial (22) que tiene se extremo más amplio colocado en
un acoplamiento hermético con un extremo del cuerpo del pistón.
8. El procedimiento de conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 1-7,
caracterizado porque la pieza en tosco del miembro de sello
(21) se expone a fuerzas dirigidas radialmente hacia adentro para
deformar la pieza en tosco en un ajuste con la parte de superficie
periférica exterior central (13) del cuerpo del pistón (10).
9. El procedimiento de conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 1-8,
caracterizado porque la pieza en tosco del miembro de sello
(21) se deforma por medio de una herramienta de compresión (23) que
tiene un abertura definida en ella con un diámetro que excede el
diámetro exterior máximo de la parte de superficie cilíndrica
exterior central (13) del cuerpo del pistón (10), el cuerpo del
pistón con la pieza en tosco del miembro de sello colocada en este,
moviéndose axialmente con relación a la herramienta de compresión a
través de la abertura de esta, para deformar la pieza en tosco del
miembro de sello en ranuras o depresiones (16) del cuerpo del
pistón.
10. Un pistón o émbolo, que comprende
un cuerpo de pistón (10) que define una parte de
superficie cilíndrica exterior (13) extendida en este entre un
primero y segundo bordes circulares (11, 12) espaciados axialmente
del cuero del pistón, extendidos periféricamente, ranuras o
depresiones mutuamente espaciadas axialmente (16) que se forman en
la superficie cilíndrica exterior, y
un miembro de sello anular (19) hecho de un
material deformable siendo deformado en un acoplamiento hermético
con la arte de superficie periférica, caracterizado
porque
el miembro de sello (19) tiene un primero y
segundo extremos opuestos extendidos más allá del primero y segundo
bordes circulares, respectivamente, del cuerpo del pistón (10),
para definir las porciones de los extremos opuestos (20) del
miembro de sello tubular (19) que funcionan como rebordes de
sello.
11. El pistón o émbolo de conformidad con la
reivindicación 10, caracterizado porque las ranuras o
depresiones (16) en la parte de superficie periférica exterior (13)
del cuerpo del pistón (10) se colocan de tal manera que el primer
espacio axial de dicho primer borde (11) del cuerpo del pistón (10)
de la ranura o depresión adyacente periféricamente extendida (16)
exceda substancialmente un segundo espacio axial del segundo borde
(12) del cuerpo del pistón de la ranura o depresión adyacente.
12. El pistón o émbolo de conformidad con la
reivindicación 11, caracterizado porque el primer espacio
axial es al menos dos veces el segundo espacio axial.
13. El pistón o émbolo de conformidad con
cualesquiera de las reivindicaciones 10-12,
caracterizado porque el cuerpo del pistón tiene una
configuración escalonada con porciones de los extremos opuestas
(14, 15) extendidas desde una porción intermedia que define la
parte de superficie cilíndrica (13), el diámetro de la porción
intermedia excede el diámetro de las porciones de los extremos para
definir el primero y segundo bordes (11, 12) entre estos.
14. El cuerpo de pistón para usarse en un pistón
o émbolo de conformidad con la reivindicación 10, definido dicho
cuerpo de pistón (10) por una parte de superficie cilíndrica
exterior en este (13), extendida entre un primero y segundo bordes
circulares (11, 12) espaciados axialmente del cuerpo del pistón,
periféricamente extendidos, ranuras o depresiones (16) mutuamente
espaciadas axialmente que se forman en la superficie cilíndrica
exterior para dejar allí expuesto un miembro de sello anular (19)
hecho de un material deformable, caracterizado porque
las ranuras o depresiones (16) en la parte de
superficie cilíndrica exterior del cuerpo del pistón (10) están
colocadas de tal manera que un primer espacio axial del primer
borde (11) del cuerpo del pistón de la ranura o depresión adyacente
(16) periféricamente extendida es de al menos dos veces un segundo
espacio axial del segundo extremo (12) del cuerpo del pistón de la
ranura o depresión adyacente.
15. El cuerpo del pistón de conformidad con la
reivindicación 14, caracterizado porque el cuerpo del pistón
(10) tiene una configuración escalonada con porciones de extremos
opuestos (14, 15) extendidas desde una porción intermedia que
define la parte de superficie cilíndrica (13), el diámetro de la
porción intermedia excede el diámetro de las porciones finales para
definir un primero y segundo bordes (14, 15) entre estos.
16. El cuerpo del pistón de conformidad con la
reivindicación 15, caracterizado por que la porción de
extremo (14) del cuerpo del pistón (10) adyacente al primer borde
circular (11) tiene una depresión o ranura anular formada en
éste.
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