ES2291730T3 - Brida de fijacion, una union de extremos de tubos y un sistema de escape. - Google Patents
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Abstract
Una brida de fijación (8) para unir dos extremos de tubos, presentando dicha brida de fijación una forma correspondiente a la circunferencia de los dos extremos de los tubos, y donde la brida de fijación incluye un primer miembro de alma (1) que se extiende paralelo a las paredes de los tubos (12, 13), un segundo miembro de alma (2) que se extiende inclinado desde cada lado del primer miembro de alma (1) y hacia dentro hacia las paredes de los tubos, una banda (4) de sellado compresible dispuesta en el lado interior del primer miembro de alma (1) entre los dos segundos miembros de alma (2) y de una anchura sustancialmente correspondiente a la anchura del primer miembro de alma (1), cuando se mira en uso en una dirección en sección transversal a través del eje central de los tubos (10, 11), caracterizada porque un tercer miembro de alma (3) se extiende desde el extremo más interior de cada uno de los segundos miembros de alma (2) y paralelo a las paredes de los tubos (12, 13), y porque los extremos de la brida de fijación se solapan el uno al otro.
Description
Brida de fijación, una unión de extremos de
tubos y un sistema de escape.
La invención se refiere a una brida de fijación
según el preámbulo de la reivindicación 1, una unión de extremos de
tubos según el preámbulo de la reivindicación 6, así como a un
sistema de escape según el preámbulo de la reivindicación 9. Muchas
bridas de fijación diferentes así como procedimientos para unir
extremos de tubos son conocidos. Según un procedimiento de unión
convencional, los dos extremos de los tubos están provistos de un
reborde saliente, y el procedimiento supone el uso de una brida de
fijación con un hueco en el que se pueden recibir los dos rebordes
de los extremos de los tubos.
Así el documento US-PS nº
6.062.610 describe una brida de fijación según el preámbulo de la
reivindicación 1. Sin embargo, esta brida de fijación carga con el
riesgo de no estar completamente apretada, como cuando la altura
del reborde del extremo de un tubo se desvía considerablemente de la
altura del reborde del extremo del otro tubo. En el último caso, la
banda de sellado queda en estrecho contacto sólo con un reborde.
Además, la brida de fijación conocida carga con el inconveniente de
que puede ser difícil montar la brida de fijación bajo condiciones
estrechas. Cuando los extremos de los tubos son accesibles sólo
desde un lado, el posicionamiento de la brida de fijación supone un
riesgo de que uno de los segundos miembros de alma se acuñe entre
los dos rebordes, proyectándose dichos miembros de alma radialmente
hacia dentro. El último problema se aplica en particular cuando uno
o incluso peor cuando ambos extremos de los tubos deben ser
retenidos en la posición correcta con relación el uno al otro
durante el proceso de montaje.
El documento US-PS nº 3.479.066
describe un dispositivo de fijación con dos miembros de anillo
semicircular provistos de un hueco central interior y un anillo de
sellado compresible. El anillo de sellado compresible está provisto
de una costilla que está orientada hacia dentro y adaptada para
extenderse entre los dos lados opuestos de los extremos de los
tubos que se van a unir. Este dispositivo de fijación conocido carga
con el inconveniente de que es más bien complicado y presenta una
fuerza de retención relativamente limitada en la dirección
axial.
El objeto de la invención es proporcionar una
brida de fijación novedosa y mejorada que sea simple y económica de
fabricar, que sea fácil de montar y que presente buenas propiedades
de sellado.
Este objeto se ha obtenido mediante una brida de
fijación según la reivindicación 1. El sellado resultante es más
fiable que lo hasta ahora conocido ya que tanto la banda de sellado
como los terceros miembros de alma ayudan a garantizar dicho
sellado. Además, se ha facilitado el proceso de montaje ya que el
riesgo de que la brida de fijación se inserte entre los extremos de
los tubos durante dicho proceso es bajo debido a los terceros
miembros de alma.
Según una forma de realización, la brida de
fijación puede ser fabricada como una brida flexible continua con
dos extremos de la brida de fijación interconectados por medio de un
único medio de apretamiento, permitiendo dicho medio de
apretamiento que la brida de fijación sea fijada alrededor de los
extremos de los tubos. Tal brida de fijación es particularmente
fácil de montar especialmente bajo condiciones estrechas, y se
obtiene un sellado continuo a lo largo de toda la periferia de los
extremos de los tubos.
Según una forma de realización, el tercer
miembro de alma puede ser de una anchura de al menos 5 mm medida en
la dirección longitudinal de los tubos con el resultado de que se
obtiene un sellado particularmente bueno así como un fácil proceso
de
montaje.
montaje.
La banda de sellado puede según la invención
estar hecha de un material de fibra de vidrio tejida con el
resultado de que la brida de fijación se puede usar a altas
temperaturas, como en conexión con la unión de componentes en
sistemas de escape.
Según una forma de realización, la brida de
fijación es cilíndrica y como consecuencia para ser usada para unir
extremos de tubos cilíndricos.
La invención se refiere adicionalmente a una
unión de extremos de tubos donde dos extremos de tubos están
provistos de un reborde que se extiende radialmente hacia fuera
desde el lado exterior de la pared del tubo, y donde una brida de
fijación según la invención es fijada alrededor de los extremos de
los tubos de tal manera que los rebordes se disponen entre los dos
segundos miembros de alma, y donde los terceros miembros de alma
lindan con el lado exterior de dichos extremos de los tubos.
Según una forma de realización preferida, los
rebordes de los dos extremos de los tubos se producen a modo de
plegado.
Según una forma de realización adicional, el
plegado es establecido por el extremo de la pared del tubo que se
pliega junto con una placa terminal que se extiende sustancialmente
perpendicular al eje central de los tubos. Tal moldeado del extremo
de un tubo con tal placa terminal resulta en un reborde que es
particularmente adecuado para su uso en conexión con una brida de
fijación según la invención. Adicionalmente, la brida de fijación
según la invención presenta de forma significativa unos requisitos
de tolerancia inferiores al proceso de plegado que los
procedimientos de unión hasta ahora conocidos usando una brida de
fijación.
La invención se refiere también a un sistema de
escape para vehículos que incluye un módulo de tubo de entrada, un
módulo de tratamiento de emisiones con por ejemplo un filtro de
partículas o un catalizador, y un módulo de salida, y donde el
módulo de tratamiento de emisiones se une en sus dos extremos con el
módulo de entrada y el módulo de salida, respectivamente, por medio
de una brida de fijación según la invención. Usualmente, los
sistemas de escape para vehículos se posicionan en el lado inferior
de dichos vehículos, y normalmente los sistemas de escape no son
accesibles desde todos los lados. La brida de fijación según la
invención es particularmente adecuada en conexión con por ejemplo
un reemplazo de un módulo de tubo de tratamiento de emisiones.
Según una forma de realización, el módulo de
tratamiento de emisiones se une en sus dos extremos con el módulo
de entrada y el módulo de salida, respectivamente, por medio de una
unión de extremos de tubos según la invención.
La invención se explica en mayor detalle a
continuación por medio de una forma de realización preferida
ilustrada en los dibujos, en los que
la fig. 1 muestra una sección de un sistema de
escape con tres módulos tubulares unidos por medio de bridas de
fijación según la invención,
la fig. 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea II-II en la fig. 1, y
la fig. 3 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea III-III en la fig. 1.
La fig. 1 muestra una sección de un sistema de
escape que incluye un módulo de entrada tubular 28, un módulo de
tratamiento de emisiones tubular 10 y un módulo de salida tubular
11. El módulo de tratamiento de emisiones 10 se une con el módulo
de entrada 28 y el módulo de salida 11, respectivamente, por medio
de una brida de fijación 8 según la invención.
La fig. 2 es una vista en sección tomada a lo
largo de la línea II-II en la fig. 1. El módulo de
tratamiento de emisiones tubular 10 incluye una pared de tubo
cilíndrica 12 y una pared terminal 14 con una apertura central 16.
Tanto la pared del tubo 12 como la placa terminal 14 están hechas de
placa fina, y se unen entre sí a lo largo de la periferia del
extremo del tubo de tal manera que se forma un reborde 9,
proyectándose dicho reborde 9 desde el lado exterior de dicha pared
del tubo 12. El módulo de salida 11 incluye también una pared de
tubo cilíndrica 13 y una pared terminal 15 con una apertura central
17. La pared del tubo 13 y la pared terminal 15 también se unen
entre sí de tal modo que forman un reborde saliente 9. La brida de
fijación 8 según la invención incluye un primer miembro de alma 1
que se extiende paralelo a las paredes de los tubos 12, 13, dos
segundos miembros de alma 2 que se inclinan hacia abajo conectados a
los dos lados del primer miembro de alma 1, así como dos terceros
miembros de alma 3 que se extienden desde el extremo inferior de
cada segundo miembro de alma 2 y paralelos a las paredes de los
tubos 12, 13. El primer miembro de alma 1 y los dos segundos
miembros de alma 2 definen un hueco que recibe los dos rebordes 9.
Un anillo o banda de sellado 4 de material compresible se asegura a
la parte inferior del hueco, a saber en el lado interior del
miembro de alma 1. En la presente forma de realización el anillo de
sellado 4 está hecho de fibra de vidrio tejida.
Como se ilustra en la fig. 3 que muestra una
vista en sección tomada a lo largo de la línea
III-III en la fig. 1, la brida de fijación 8
incluye un medio de apretamiento 20 para apretar entre sí los dos
extremos de dicha brida de fijación 8. El medio de apretamiento 20
incluye una tira de metal en forma de bucle 21 soldada en el lado
exterior del primer miembro de alma 1 en cada extremo de la brida de
fijación. A la derecha de la fig. 3, la tira de metal en forma de
bucle 21 retiene un primer miembro cilíndrico 22 que forma un
extremo de un llamado perno en T 23 con una rosca 17. A la
izquierda de la fig. 3, la tira de metal en forma de bucle 21
retiene un segundo miembro de metal cilíndrico 24 provisto de un
miembro de tubo cilíndrico 25. Un orificio de paso no visible se
extiende a través del miembro de metal cilíndrico 25 y el miembro
cilíndrico 24. El perno en T 23 se extiende a través del orificio
de paso, y una tuerca 26 se atornilla en la rosca 27 del perno en
T. Los miembros cilíndricos 22 y 24 pueden girar alrededor de sus
ejes centrales en las tiras de metal en forma de bucle 21, y un
apretamiento de la tuerca 26 hace posible ajustar apretadamente la
brida de fijación alrededor de los extremos de los módulos
tubulares 28, 10, 11.
Como se ilustra en la fig. 2, un apretamiento de
la brida de fijación 8 resulta en una compresión del anillo de
sellado 4 que como consecuencia linda de forma sellada con el lado
exterior de los rebordes 9. Como resultado, los gases de escape que
abandonan el módulo de tratamiento de emisiones 10 por las aperturas
16 y 17 y que entran en el módulo de salida 11 no pueden salir
entre los dos rebordes 9. Como se ilustra, los terceros miembros de
alma 3 lindan con los lados exteriores de las paredes de los tubos
12, 13 y proporcionan un sellado adicional. Tal forma de
realización es particularmente ventajosa cuando un reborde 9 no
linda completamente con el anillo de sellado 4 debido a tolerancias
de producción o daños. Además, los terceros miembros de alma 3
garantizan la ventaja particular de que se ha facilitado el montaje
de las bridas de fijación en particular bajo condiciones estrechas.
Un reemplazo, servicio o mantenimiento del módulo de tratamiento de
emisiones 10 implica que dicho módulo de tratamiento de emisiones
debe ser extraído del módulo de entrada 18 y el módulo de salida 11.
Cuando el módulo de tratamiento de emisiones 10 se va a volver a
montar, lo cual se hace desde el lado inferior del vehículo, las
bridas de fijación 8 se deben posicionar correctamente de tal manera
que rodeen los rebordes 9. Si los terceros miembros de alma 3 no
hubieran estado presentes, se aplicaría un riesgo de que uno de los
segundos miembros de alma 2 se insertara involuntariamente entre los
rebordes 9 en el lado opuesto al mecánico, que presentaría un
problema particular en conexión con las uniones de tubos que suponen
tubos con diámetros muy grandes. La brida está de hecho dispuesta
oblicuamente con relación a una posición correcta, pero puede ser
difícil de ver en conexión con diámetros de tubo grandes ya que
entonces la brida de fijación sólo forma un ángulo pequeño con los
planos de los extremos de los tubos. Así el mecánico puede apretar
involuntariamente la brida de fijación 8 con la convicción errónea
de que la brida está posicionada correctamente. Los terceros
miembros de alma 3 reducen el riesgo de tal montaje erróneo
considerablemente.
Un reemplazo del módulo de tratamiento de
emisiones 10 no requiere nada excepto un aflojamiento y extracción
de las bridas de fijación 8. El módulo de entrada 28 y el módulo de
salida 11 no necesitan ser extraídos ya que no se aplica ningún
miembro de solapamiento cuando se mira en la dirección axial entre
dichos módulos y el módulo de tratamiento de emisiones 10.
Aunque es importante conseguir un buen sellado
entre el módulo de tratamiento de emisiones 10 y el módulo de
salida 11, es incluso más importante conseguir un buen sellado entre
el módulo de entrada 28 y dicho módulo de tratamiento de emisiones
ya que el gas de escape capaz de escaparse aquí es un gas no tratado
y por lo tanto muy contaminante.
Como se ilustra en la fig. 2, los segundos
miembros de alma 2 que se extienden radialmente hacia dentro se
inclinan. Como resultado, se puede provocar que los extremos de la
brida de fijación se solapen el uno al otro, véase también la fig.
3. Como resultado de tal solapamiento, los miembros de alma 3 en el
extremo de la brida de fijación dispuesto externamente no lindan
completamente con el lado exterior de la pared del tubo 13 y
establecen como consecuencia un espacio pequeño indicado por medio
del número de referencia 29 de la fig. 3. Sin embargo, una elección
de material adecuada para tanto la brida como el anillo de sellado
implica que ningún problema significante esté asociado. Los
extremos de solapamiento garantizan que sólo la brida de fijación
presente pocos requisitos a las tolerancias del
diámetro/circunferencia del tubo que pueden ser de hasta varios
centímetros.
El anillo de sellado funciona tanto como un
sellado como una compensación para diversas tolerancias que tienen
que ver con los rebordes 9.
La brida de fijación está hecha preferentemente
de acero inoxidable, y se puede unir opcionalmente en dos lugares
en lugar de un lugar como se ilustra en respuesta a la forma
geométrica de la circunferencia de los extremos de los tubos. La
brida de fijación también puede ser sustancialmente rectangular,
cuadrada, triangular o elíptica.
La forma de realización ilustrada de la brida de
fijación está hecha de una cinta de acero inoxidable con un grosor
de 0,5 mm y presenta un diámetro interno de 280 mm aproximadamente.
La distancia desde el lado interior del primero miembro de alma
hasta el lado interior del tercer miembro de alma es de 4,6 mm
aproximadamente. La banda de sellado está hecha de fibra de vidrio
tejida y presenta un grosor de 1,5 mm aproximadamente y una anchura
de 24 mm aproximadamente.
La brida de fijación es particularmente adecuada
para unir diversas secciones de tubo individuales con placas
terminales plegadas correspondientes a los extremos de los tubos
mostrados en la fig. 2 de tal manera que se forma un tubo coherente
largo lo cual podría de lo contrario requerir un equipo complicado
en caso de que se hubiera fabricado de una pieza.
Claims (10)
1. Una brida de fijación (8) para unir dos
extremos de tubos, presentando dicha brida de fijación una forma
correspondiente a la circunferencia de los dos extremos de los
tubos, y donde la brida de fijación incluye un primer miembro de
alma (1) que se extiende paralelo a las paredes de los tubos (12,
13), un segundo miembro de alma (2) que se extiende inclinado desde
cada lado del primer miembro de alma (1) y hacia dentro hacia las
paredes de los tubos, una banda (4) de sellado compresible dispuesta
en el lado interior del primer miembro de alma (1) entre los dos
segundos miembros de alma (2) y de una anchura sustancialmente
correspondiente a la anchura del primer miembro de alma (1), cuando
se mira en uso en una dirección en sección transversal a través del
eje central de los tubos (10, 11), caracterizada porque un
tercer miembro de alma (3) se extiende desde el extremo más
interior de cada uno de los segundos miembros de alma (2) y paralelo
a las paredes de los tubos (12, 13), y porque los extremos de la
brida de fijación se solapan el uno al otro.
2. Una brida de fijación según la reivindicación
1, caracterizada porque está hecha como una brida continua y
flexible con dos extremos de la brida de fijación interconectados
por medio de un único medio de apretamiento (20), permitiendo dicho
medio de apretamiento que la brida de fijación (8) sea fijada
alrededor de los extremos de los tubos.
3. Una brida de fijación según la reivindicación
1 ó 2, caracterizada porque los terceros miembros de alma
(3) son de una anchura de al menos 5 mm medidos en la dirección
longitudinal de los tubos.
4. Una brida de fijación según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque la banda
de sellado (4) está hecha de un material de fibra de vidrio
tejida.
5. Una brida de fijación según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizada porque es
cilíndrica.
6. Una unión de extremos de tubos que comprende
dos extremos de tubos provistos de un reborde (9) que se extiende
radialmente hacia fuera desde el lado exterior de las paredes (12,
3) de los tubos, y una brida de fijación (8) según una de las
reivindicaciones 1 a 5 fijada alrededor de los extremos de los tubos
de tal manera que los rebordes (9) se disponen entre los dos
segundos miembros alma (2), y donde los terceros miembros de alma
(3) lindan con el lado exterior de dichos extremos (12, 13) de los
tubos.
7. Una unión de extremos de tubos según la
reivindicación 6, caracterizada porque los rebordes (9) de
uno o ambos extremos de los tubos se proporcionan a modo de
plegado.
8. Una unión de extremos de tubos según la
reivindicación 7, caracterizada porque el plegado se
proporciona plegando el extremo de la pared (12, 13) del tubo junto
con una placa terminal (14, 15) que se extiende sustancialmente
perpendicular al eje central del tubo.
9. Un sistema de escape para vehículos que
incluye un módulo (28) de entrada tubular, un módulo (10) de
tratamiento de emisiones tubular con por ejemplo un filtro de
partículas o un catalizador, y un módulo (11), de salida tubular,
caracterizado porque el módulo de tratamiento de emisiones
(10) se une en ambos extremos al módulo de entrada (28) y al módulo
de salida (11), respectivamente, por medio de una brida de fijación
(8) según una de las reivindicaciones 1 a 5.
10. Un sistema de escape según la reivindicación
8, caracterizado porque el módulo de tratamiento de emisiones
(10) se une en uno o ambos extremos con el módulo de entrada (28) y
el módulo de salida (11), respectivamente, por medio de una unión
de extremos de tubos según una de las reivindicaciones 6 a 8.
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