ES2314915T3 - Elemento de sellado para el sellado de un cuerpo en forma de conducto en un orificio de una pared. - Google Patents
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Abstract
Elemento de sellado (17) para el sellado de un cuerpo (1) en forma de conducto en un orificio (29) de una pared (27), particularmente para el sellado de un juego de cables en un orificio (29) de una chapa de carrocería, con una boquilla de paso (3), a través de la cual está atravesado el cuerpo (1) en forma de conducto, caracterizado porque la boquilla de paso (3) comprende una pared periférica (7) que limita una cavidad (9), porque un elemento de sujeción (19), para la sujeción de la boquilla de paso (3) contra el orificio (29), se extiende con un saliente (25) en la cavidad (9) y el saliente (25) y/o la cavidad (9) están conformados cónicamente de tal modo, que al sujetar con el elemento de sujeción (19), el saliente (25) se encaja a presión en la cavidad (9), de modo que la pared periférica (7) está sujetada radialmente contra el orificio (29) en la zona de conformado cónico.
Description
Elemento de sellado para el sellado de un cuerpo
en forma de conducto en un orificio de una pared.
El presente invento trata de un elemento de
sellado para el sellado de un cuerpo en forma de conducto en un
orificio de una pared, particularmente para el sellado de un mazo de
cables en un orificio de una chapa de carrocería, con una boquilla
de paso, a través de la cual está atravesado el cuerpo en forma de
conducto.
En general, particularmente en el área de los
vehículos motorizados, existe el problema del pasaje hermético de
un mazo de cables desde una zona seca a una zona húmeda, por
ejemplo, desde el interior del vehículo al compartimento de motor,
en el que aparecen salpicaduras de agua.
Por la DE 101 29 086 A1 se conoce un pasaje de
pared que presenta una boquilla de paso, a través de la cual está
atravesado el cuerpo en forma de conducto. La boquilla de paso
comprende un cuerpo preformado espumado alrededor del cuerpo en
forma de conducto, así como una brida de fijación conformada en una
pieza con aquel. En la brida de fijación está conformado un labio
de sellado, que es circunferencial alrededor del cuerpo en forma de
conducto, el cual en el estado de montaje está presionado contra un
borde de abertura de una abertura de pared. Para el refuerzo de la
brida de fijación está prevista una pieza para insertar, de dos
partes, que está encajada dentro de la brida de fijación. Sobre el
lado, que está opuesto a la boquilla de paso, del borde de abertura
está previsto, además, un marco de refuerzo. Por medio de una ranura
de introducción que conduce hacia la abertura de pared se garantiza
una introducción lateral sencilla del cuerpo en forma de
conducto.
La EP 1 036 711 A2 describe también un pasaje
sellante de pared de un juego de cables en el área de vehículos
motorizados a través de una abertura de pared. Allí se detallan una
boquilla de paso formada en dos piezas con un inserto
dimensionalmente estable, así como un fuelle elástico. El inserto
dimensionalmente estable sirve para la fijación segura en la chapa
de carrocería y el fuelle adopta particularmente la función de
protección contra salpicaduras de agua. Las dos piezas están unidas
en este caso una con la otra en forma compleja mediante un medio de
unión mecánico y son necesarios un montaje complicado de la boquilla
de paso y una accesibilidad de la chapa de carrocería por ambos
lados.
El documento
US-A-4656689 da a conocer un
elemento de sellado según el concepto general de la reivindicación
1.
El invento tiene el objetivo de especificar un
elemento de sellado, que sella en forma segura, que está conformado
por pocas piezas y puede montarse fácilmente.
El objetivo se consigue según el invento por
medio de un elemento de sellado con las características de la
reivindicación 1. De acuerdo con ello, el elemento de sellado
presenta una boquilla de paso con un cuerpo en forma de conducto
atravesado a través de ésa. Particularmente se forma con ello un
pasaje sellante para un juego de cables en el área de vehículos
motorizados. La boquilla de paso comprende una pared periférica, la
cual limita una cavidad particularmente cilíndrica. Un elemento de
sujeción está previsto para sujetar la boquilla de paso contra el
orificio, en este caso la boquilla de paso, particularmente la pared
periférica, se ensancha al sujetar. La pared periférica se presiona
en este caso radialmente hacia fuera contra un borde de abertura
del orificio.
Una ventaja esencial de esta conformación debe
verse en que está garantizado un sellado particularmente seguro y
duradero por el apriete y la sujeción de la boquilla de paso contra
el orificio. La boquilla de paso se introduce en el orificio y, con
la ayuda de fuerzas de presión, que están orientadas de tal modo,
que provocan una expansión radial de la boquilla de paso, se
ensancha y sella, por consiguiente, muy bien los puntos del contacto
entre aquella y la pared.
Para posibilitar un ensanchamiento fácil y un
sellado seguro y duradero, la boquilla de paso está conformada de
un material elástico, particularmente un material de espuma como
espuma de poliuretano. El cuerpo en forma de conducto está formado
particularmente por moldeo, espumado o inyección de un material
sellador sobre un mazo de cables. En este proceso, el material
sellador se pasa de un estado líquido o viscoso a un estado más
firme. El mazo de cables también puede estar recubierto en forma
compacta con un material gomoso. Como medio de moldeo o sellado se
ofrecen particularmente la espuma de poliuretano, una masa de moldeo
de poliuretano o también una masa de caucho o goma, o una así
llamada fusión en caliente. La pared periférica compacta del cuerpo
es preferentemente parte de la boquilla de paso conformada como
cuerpo preformado de una pieza.
La cavidad particularmente cilíndrica conformada
en la boquilla de paso tiene en este caso un efecto positivo sobre
la flexibilidad de la boquilla de paso. Una cavidad abierta hacia el
elemento de sujeción ofrece la posibilidad de dejar actuar las
fuerzas de presión por el lado interior a lo largo de la pared
periférica hacia fuera. Por consiguiente, se obtiene un efecto
aumentado de presión en dirección radial, o bien un ensanchamiento
más efectivo de la boquilla de paso. La existencia de una cavidad en
la boquilla de paso aumenta en este caso la flexibilidad de la
boquilla de paso. La cavidad está formada preferentemente en forma
de un cilindro ovalado, particularmente circular. Un cilindro
circular conformado por la pared periférica tiene la ventaja de que,
debido a la geometría simétrica, el material se expande
uniformemente bajo la acción de las fuerzas de presión y, por
consiguiente, se reduce el efecto de entallado de estas fuerzas.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Para el ensanchamiento de la boquilla de paso,
el elemento de sujeción presenta un saliente que, para el
ensanchamiento de la boquilla de paso, encaja en la cavidad de la
boquilla de paso. El saliente está conformado y dimensionado de tal
modo, que después de la introducción en la cavidad presiona al menos
contra una parte de la pared periférica. Lo más eficaz es una
compresión de gran superficie de la boquilla de paso en dirección
radial.
Para el ensanchamiento de la boquilla de paso,
la cavidad cilíndrica está además conformada convergentemente o
cónicamente, vista desde el elemento de sujeción en dirección axial.
En forma alternativa o suplementaria, el saliente también está
conformado en forma convergente o cónica. Una forma también
convergente, vista desde el elemento de sujeción, de la pared
periférica no es obligatoriamente necesaria. Para el conformado de
una cavidad convergente es suficiente que el espesor de la pared
periférica aumente en forma continuada y progresiva, de modo que el
lado interior de la pared periférica forme un cono. Un lado interior
conformado en forma cónica aumenta la superficie de la pared
periférica, sobre la que actúa la presión producida por el elemento
de sujeción, particularmente la producida por el saliente del
elemento de sujeción. Un lado interior de la pared periférica, que
está inclinado con respecto al eje de rotación de la boquilla de
paso, tiene, en vista del carácter vectorial de las fuerzas, una
ventaja adicional: dado que la fuerza vectorial al apretar está
compuesta tanto de un componente axial como de uno radial, se
produce automáticamente una acción de fuerza en dirección
radial.
Para lograr una acción combinada particularmente
efectiva entre el saliente y la pared periférica de la boquilla de
paso, y reforzar por ende las fuerzas en dirección radial, las
medidas y la forma del saliente están adaptadas particularmente a
las medidas y a la forma de la cavidad. Por consiguiente, el
saliente puede colocarse sobre toda la superficie interior de la
pared periférica y actuar así en gran superficie sobre la pared
periférica. El diámetro en la punta de cono del saliente es
particularmente algo más grande que el diámetro en la base de cono
de la cavidad. Al mismo tiempo, la cavidad y el saliente presentan
iguales ángulos de cono, de modo que al introducir el saliente en
la cavidad se produce un ensanchamiento radial de la boquilla.
Para alcanzar una estabilidad, que sea lo más
alta posible, de la unión entre el elemento de sellado y la pared,
la boquilla de paso presenta preferentemente un cuello para la
colocación sobre un borde de abertura del orificio. Por la elevada
estabilidad dimensional está asegurado que el cuello de la boquilla
de paso esté apoyado firmemente en el borde de abertura en todas
las zonas alrededor del orificio. Otra ventaja de este conformado
es que la boquilla de paso presenta sólo en la zona del cuello un
diámetro que es más grande que el diámetro del orificio. Por
consiguiente, no es necesario agarrar por detrás el borde de
abertura por la boquilla de paso, sino que la boquilla de paso se
inserta meramente en el orificio y se la fija, por el lado del
cuello con el elemento de sujeción, a la pared.
Otra ventaja esencial de este conformado es que
para la fijación de este elemento de sellado, después del paso a
través del orificio, sólo es necesario un acceso de un lado de la
chapa de carrocería. La boquilla de paso se introduce en este caso
en el orificio y se la sujeta mediante el elemento sobre un lado de
la pared. Un acceso al lado opuesto de la pared no es necesario
obligadamente.
Otra característica preferida del elemento de
sellado es que el elemento de sujeción cubre particularmente todo
el cuello de la boquilla de paso. Por un lado está excluida, por
consiguiente, la formación de puntos no herméticos entre el cuello
y el borde de abertura. Por otro lado, una cubierta completa del
cuello por parte del elemento de sujeción asegura una distribución
uniforme de las fuerzas de presión.
Además, el elemento de sujeción presenta
preferentemente un elemento de sostén para sostener la boquilla de
paso en el elemento de sujeción. De este modo, la boquilla de paso y
el elemento de sujeción pueden ensamblarse en forma imperdible
antes de la fijación a la pared y verse y colocarse como una unidad
de montaje, de una pieza, que forma el elemento de sellado.
Por conveniencia, el elemento de sujeción
presenta un distanciador en dirección hacia la boquilla de paso.
Con ése, el elemento de sujeción se apoya en el estado montado en la
pared.
Para la facilitación del montaje, el
distanciador está conformado preferentemente como
casquillo-guía para el pasaje de un elemento de
fijación. El elemento de fijación está conformado particularmente
como un tornillo o como un perno roscado. Mediante varios tornillos
puede lograrse una unión en arrastre de fuerza muy estable entre el
elemento de sellado y la pared, con la cual la boquilla de paso está
apretada firmemente contra el borde de abertura que está alrededor
del orificio. En lugar de la conexión roscada, también son posibles
otras conexiones, p. ej. una unión remachada o una conexión en
arrastre de forma mediante, por ejemplo, un cierre tipo
bayoneta.
Favorablemente, la longitud del distanciador en
dirección axial es más corta que la longitud del saliente
correspondiente. Por consiguiente, el saliente se extiende, a través
del orificio, al lado opuesto de la pared. Al introducirlo presiona
la boquilla de paso en dirección radial y provoca un ensanchamiento
de la boquilla de paso, antes de que el desplazamiento axial del
saliente se limite por el tope. En este caso, la pared periférica
de la boquilla de paso se aprieta contra la pared y garantiza por
consiguiente, un sellado seguro y efectivo del orificio.
En base al dibujo se explican a continuación más
detalladamente ejemplos de fabricación del invento. Se muestran
en:
la figura 1, una vista en perspectiva,
parcialmente seccionada de un cuerpo en forma de conducto con una
boquilla de paso,
\global\parskip1.000000\baselineskip
la figura 2, una vista parcial en perspectiva de
un elemento de sellado, comprendiendo un elemento de sujeción y una
boquilla de paso fijada al mismo, según la figura 1,
la figura 3, una sección parcial longitudinal a
través de una vista lateral de un elemento de sellado introducido
en un orificio, según la figura 2,
la figura 3a, una vista en perspectiva sobre el
elemento de sellado mostrado en el figura 3,
la figura 4, el elemento de sellado, mostrado en
la figura 3, en estado montado.
En las figuras, las piezas, que actúan igual,
están provistas de la misma marca de referencia.
En la figura 1 está representado un cuerpo 1 en
forma de conducto con una boquilla de paso 3 conformada y una guía
5. El cuerpo 1 en forma de conducto es particularmente un mazo de
cables espumado en su alrededor con espuma de poliuretano y forma
con la boquilla de paso 3 y con la guía 5 una parte del juego de
cables. La boquilla de paso 3 y la guía 5 están formadas como una
pieza.
La boquilla de paso 3 presenta una pared
periférica 7 que limita una cavidad 9 en forma de un cilindro
circular con un eje de rotación A. La cavidad 9 está abierta de un
lado y sobre el lado opuesto presenta una pared 11. La cavidad 9
está conformada convergentemente en dirección a la pared 11.
Alrededor de la pared periférica 7 está formado un cuello 13. En el
cuello 13 están introducidas muescas 15.
Al espumar con espuma de poliuretano alrededor
del mazo de cables, el material espumable penetra en los espacios
vacíos que están entre los conductores individuales del mazo de
cables y los obtura en forma hermética. De este modo no puede
producirse ningún efecto capilar y el juego de cables es impermeable
al agua longitudinalmente.
La figura 2 muestra un elemento de sellado 17,
comprendiendo un elemento de sujeción 19 y la boquilla de paso 3
sujetada al mismo. El elemento de sujeción 19 presenta elementos de
sostén 21, que encajan en muescas 15 según la figura 1, que en el
ejemplo de fabricación forma una unión en arrastre de forma según un
cierre bayoneta entre el elemento de sujeción 19 y la boquilla de
paso 3. El elemento de sujeción 19 presenta una forma triangular
con vértices redondeados. En la zona de los vértices se encuentran
colocados distanciadores 13 que están conformados como
casquillos-guía. El elemento de sujeción 19
presenta, además, un saliente 25, que está conformado según un
cilindro hueco en forma de cono y a través del cual está pasado el
cuerpo 1 en forma de mazo. El tamaño del saliente 25 está adaptado
al tamaño de la cavidad 9 de la boquilla de paso 3.
En la figura 3, la figura 3a y la figura 4 están
representados dos pasos de montaje del montaje del elemento de
sellado 17 a una pared 27. La pared 27 presenta un orificio 29 con
una sección de forma circular, en el que está insertada la boquilla
de paso 3. La pared 27 presenta, además, en la inmediación del
orificio 29, tres elementos de fijación 31 que están conformados
particularmente como pernos roscados.
En el montaje, la boquilla de paso 3 se
introduce en el orificio 29 por un lado de montaje. En este caso,
los elementos de fijación 31 se pasan a través de los distanciadores
23 del elemento de sujeción 19. La boquilla de paso 3 se introduce
en el orificio 29 hasta que el cuello 13 está apoyado firmemente
alrededor del orificio 29. En el paso de montaje según la figura 3,
el cuello 13 está colocado, pero el elemento de sujeción 19 no está
atornillado con la pared 27.
En la figura 3a está representado una vez más,
en una vista en perspectiva, el elemento de sellado 17 montado a la
pared 27.
En la figura 4 está representada la situación,
en la que el elemento de sujeción está atornillado mediante tuercas
33 a los elementos de fijación 31. Las tuercas 33 se aprietan
durante el atornillado hasta que los distanciadores 23 se apoyan en
la pared 27. Dado que el saliente 25 es más largo que los
distanciadores 23, se lo continúa encajando en la cavidad 9 y causa
un ensanchamiento radial de la pared periférica 7. La pared
periférica 7 se presiona en este caso firmemente contra la pared 27
y sella, por consiguiente, los puntos de contacto. El saliente 25
impide, además, una recuperación elástica del material elástico de
la pared periférica 7.
Este montaje sencillo y fijación segura mediante
uniones en arrastre de fuerza garantizan un sellado particularmente
bueno del orificio 29 y, por consiguiente, una utilización duradera,
libre de perturbaciones, del elemento de sellado 17.
Cuerpo en forma de conducto
- 3
- boquilla de paso
- 5
- guía
- 7
- pared periférica
- 9
- cavidad
- 11
- pared
- 13
- cuello
- 15
- muescas
- 17
- elemento de sellado
- 19
- elemento de sujeción
- 21
- elemento de sostén
- 23
- distanciador
- 25
- saliente
- 27
- pared
- 29
- orificio
- 31
- elemento de fijación
- 33
- tuerca
- A
- eje de rotación de la boquilla de paso
Claims (8)
1. Elemento de sellado (17) para el sellado de
un cuerpo (1) en forma de conducto en un orificio (29) de una pared
(27), particularmente para el sellado de un juego de cables en un
orificio (29) de una chapa de carrocería, con una boquilla de paso
(3), a través de la cual está atravesado el cuerpo (1) en forma de
conducto, caracterizado porque la boquilla de paso (3)
comprende una pared periférica (7) que limita una cavidad (9),
porque un elemento de sujeción (19), para la sujeción de la
boquilla de paso (3) contra el orificio (29), se extiende con un
saliente (25) en la cavidad (9) y el saliente (25) y/o la cavidad
(9) están conformados cónicamente de tal modo, que al sujetar con
el elemento de sujeción (19), el saliente (25) se encaja a presión
en la cavidad (9), de modo que la pared periférica (7) está
sujetada radialmente contra el orificio (29) en la zona de
conformado cónico.
2. Elemento de sellado (17), según la
reivindicación 1, caracterizado porque la boquilla de paso
(3) presenta un cuello (13) para apoyarse sobre un borde de
abertura del orificio (29).
3. Elemento de sellado (17), según la
reivindicación 2, caracterizado porque el elemento de
sujeción (19) cubre el cuello (13) de la boquilla de paso (3).
4. Elemento de sellado (17), según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de sujeción (19) presenta un elemento de sostén (21) para sostener
la boquilla de paso (3) en el elemento de sujeción (19).
5. Elemento de sellado (17), según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el elemento
de sujeción (19) presenta un distanciador (23) en dirección de la
boquilla de paso (3).
6. Elemento de sellado (17), según la
reivindicación 5, caracterizado porque el distanciador (23)
está conformado como casquillo-guía para el pasaje
de un elemento de fijación (31).
7. Elemento de sellado (17), según las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la longitud del
distanciador (23) es más corta en dirección axial que la
correspondiente longitud del saliente (25).
8. Elemento de sellado (17), según las
reivindicaciones 5 ó 6, caracterizado porque la boquilla de
paso (3) se compone de un material elástico y el elemento de
sujeción (19) se compone de un material dimensionalmente
estable.
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