ES2967083T3 - Conjunto de conector y un sistema de refrigeración que incluye este último - Google Patents
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Abstract
La invención se refiere a un conjunto conector que incluye una placa (10) que tiene un orificio (10a) y una espita (12), teniendo dicha espita (12) una vía de flujo interna para líquido, y medios conectores (14) para conectar la espita (12) a la placa metálica (10) para guiar el líquido que fluye en la trayectoria de flujo a través de dicho orificio (10a), incluyendo dichos medios conectores (14) una estructura de collar sobresaliente (16) que rodea dicho orificio (10a). Se propone que el medio conector (14) incluya además un módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo configurado para ajustarse sobre la estructura de collar (16), incluyendo dicho módulo de encaje a presión (18) una parte de inserción cilíndrica (18a).) configurado para ser insertado en un orificio (10a) de dicha estructura de collar (16), en donde un extremo remoto de la parte de inserción cilíndrica (18a) en la dirección de inserción está provisto de primeras estructuras de encaje que se acoplan con la estructura de collar (16).). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Conjunto de conector y un sistema de refrigeración que incluye este último
La invención se refiere a un conjunto de conector de flujo para flujos líquidos, por ejemplo, para líquidos de refrigeración.
Es conocido el guiado de líquidos a través de tubos o mangueras. Para crear una conexión de conducción de flujo entre un depósito u otros tipos de receptáculo y el tubo o manguera, se conoce la fijación de una espita a la pared del depósito o receptáculo. La pared del depósito está provista de un orificio y la espita se introduce en el orificio o se fija al mismo. La conexión mecánica entre la espita y la pared debería ser suficientemente robusta para resistir las fuerzas esperadas y de manera que quede sellada. En el caso de paredes realizadas con chapa metálica, esto se suele lograr mediante soldadura por fusión, soldadura blanda o soldadura fuerte de una toma protuberante o pieza de conector macho a la chapa metálica. A continuación, la espita se monta en la toma o se conecta con la pieza de conector. El documento US2004/083884 divulga un conjunto de conector del tipo mencionado.
Normalmente, el montaje requiere herramientas, por ejemplo, de atornillado, para generar una presión de contacto suficiente con el fin de sellar la conexión. Esto es farragoso y constituye una fuente de posibles errores.
La invención busca superar estos problemas proporcionando un conjunto de conector compacto, ligero y sencillo de usar, una placa para ser usada con dicho conjunto y un sistema de refrigeración que incluye este último.
Este objetivo se logra mediante un conjunto de conector según la reivindicación 1 y un sistema de refrigeración según la reivindicación 13.
La invención se refiere a un conjunto de conector, por ejemplo para refrigerantes o líquidos de refrigeración, que incluye una placa que tiene un orificio y una espita, presentando dicha espita una trayectoria de flujo interno para líquido y unos medios de conector para conectar la espita a la placa metálica con el fin de guiar el líquido que fluye en la trayectoria de flujo a través del orificio, incluyendo dichos medios de conector una estructura de collar protuberante que rodea el orificio.
Se propone que los medios de conector incluyan, además, un módulo de encaje a presión, en forma de anillo, configurado para encajar sobre la estructura de collar, incluyendo dicho módulo de encaje a presión una parte de inserción cilíndrica configurada para introducirse en un orificio de dicha estructura de collar, estando un extremo alejado de la parte de inserción cilíndrica en la dirección de inserción provisto de unas primeras estructuras de encaje a presión que se acoplan con la estructura de collar. El módulo de encaje a presión permite un ensamblaje sencillo incluso sin herramientas al tiempo que se proporciona una estructura de conexión fiable, robusta y precisa para la espita.
La invención, en particular en la forma de realización con el módulo de encaje a presión, se presta, en particular, a aplicaciones en las que la espita debe montarse desde el exterior del depósito o receptáculo si no hay ninguna posibilidad de acceder a su interior.
En una forma de realización preferida de la invención, dicha estructura de collar está realizada de una sola pieza con la chapa metálica de dicha placa de chapa metálica mediante un proceso de conformación de chapas metálicas y en la que un extremo macho de dicha espita está configurado para introducirse en dicha estructura de collar y quedar retenido en su posición al interaccionar con dichos medios de conector. Al conformar la estructura de collar formada de una sola pieza con la placa de chapa metálica usando un proceso de conformación de chapas metálicas, pueden evitarse etapas de fabricación adicionales, incluidas la soldadura fuerte o la soldadura por fusión, y se puede simplificar el proceso de fabricación. La estructura de collar es muy rígida y prácticamente imposible de desprenderse. La propia estructura forma un nervio de refuerzo. Se pueden evitar las impurezas resultantes de procesos de soldadura fuerte o soldadura por fusión o las fugas debidas a una soldadura imperfecta.
El proceso de conformación de chapas metálicas puede incluir diferentes técnicas, tales como estampado, embutición profunda, punzonado, troquelado, estampado, relieve, curvado, conformado, extrusión con machos o extrusión con bobinas, complementadas opcionalmente con corte por láser. Según otras formas de realización de la invención, el collar se podría formar mediante impresión 3D, moldeo o colada.
Según la invención, la pared interior cilíndrica de la parte de inserción del módulo de encaje a presión, en forma de anillo, está provista de una ranura configurada para recibir una junta tórica. La primera junta tórica puede proporcionar un sellado fiable entre la pared interior del orificio en el módulo de encaje a presión y la pared exterior del extremo macho de la espita.
Según otras formas de realización de la invención, una circunferencia interior de la estructura de collar incluye una estructura, tal como una ranura o una brida, configurada para sustentar una segunda junta tórica que se dispondrá entre la estructura de collar y la pared exterior de la parte de inserción. La segunda junta tórica puede garantizar un sellado fiable entre el módulo de encaje a presión y la estructura de collar.
El inventor propone, además, que el módulo de encaje a presión, con forma de anillo, incluya, adicionalmente, una pared exterior que rodee dicha estructura de collar y una segunda junta tórica prevista en un intersticio entre la pared exterior del módulo de encaje a presión y la estructura de collar. La segunda junta tórica puede garantizar un sellado fiable entre el módulo de encaje a presión y la estructura de collar. La junta tórica del lado interior de la estructura de collar y la junta tórica del lado exterior de la estructura de collar se pueden usar de forma individual o combinadas.
En una forma de realización preferida de la invención, el módulo de encaje a presión, en forma de anillo, es una pieza de plástico. Esta es una solución ligera, rentable y fiable. El plástico se puede seleccionar según los requisitos químicos y térmicos impuestos por la aplicación y puede incluir refuerzo con fibras o refuerzo metálico si fuera necesario.
En una forma de realización preferida de la invención, la estructura de collar es una estructura cilíndrica de doble capa que se obtiene plegando la chapa metálica, quedando dispuesto el reborde de la chapa metálica en el interior de la estructura de collar. El reborde se puede usar, entonces, como punto de acoplamiento estable, diferenciado y bien definido, para estructuras de retención de la espita o del módulo de encaje a presión, en forma de anillo.
Se propone, además, que el extremo macho de dicha espita incluya por lo menos una estructura de retención en una superficie exterior radial de su parte terminal, estando configuradas dichas estructuras de retención para interaccionar con estructuras de retención correspondientes en una superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector. Esto permite un ensamblaje de encaje a presión de la espita sencillo y simple, sin necesidad de herramientas especiales.
Según una forma de realización de la invención, la estructura de retención de la superficie exterior radial de la parte terminal de la espita está configurada para acoplarse en torno a un reborde de la superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector. En una forma de realización preferida de la invención, la superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector es una superficie interior cilíndrica de dicho módulo de encaje a presión, en forma de anillo. Mediante la inserción y la retención de la espita en el módulo de encaje a presión, el módulo queda afianzado firmemente contra la estructura de collar y el módulo de encaje por clic a presión queda bloqueado en su posición.
Debe señalarse que tanto la conexión de encaje a presión entre el módulo de encaje a presión y la estructura de collar como la conexión de encaje a presión entre la espita y el módulo de encaje a presión pueden ser separables, por ejemplo, girando la espita y el módulo de encaje a presión u otros elementos uno contra otro. En este caso, el collar y/o el módulo de encaje a presión pueden tener una forma segmentada de tal manera que la conexión se pueda separar alineando los segmentos apropiados.
Todavía otro aspecto de la invención se refiere a un sistema de refrigeración, en particular para conjuntos de batería, que incluye un conjunto de conector según se ha definido anteriormente.
A partir de la siguiente descripción de las formas de realización de la invención pueden deducirse otras características y ventajas de la invención. La memoria descriptiva en conjunto, las reivindicaciones y las figuras divulgan características de la invención en combinaciones específicas, quedando definida la invención en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de las figuras
La figura 1 muestra un conjunto de conector según una primera forma de realización de la invención;
la figura 2 ilustra una placa de chapa metálica que incluye una estructura de collar según la primera forma de realización de la invención;
la figura 3 es una vista en sección del conjunto de conector según la primera forma de realización de la invención;
la figura 4 es una vista explosionada del conjunto de conector según la primera forma de realización de la invención;
la figura 5 ilustra una estructura preensamblada que incluye una placa metálica y un módulo de encaje a presión según la primera forma de realización de la invención;
la figura 6 es una vista en sección del conjunto de conector según una segunda forma de realización de la invención;
la figura 7 ilustra una placa de chapa metálica que incluye una estructura de collar según la segunda forma de realización de la invención;
la figura 8 ilustra una espita de un conjunto de conector según una tercera forma de realización de la invención; y
la figura 9 ilustra un módulo de encaje a presión según la tercera forma de realización de la invención.
Descripción detallada de las formas de realización
Las figuras 1 y 3 muestran un conjunto de conector según una primera forma de realización de la invención. El conjunto de conector está configurado para usarse en un sistema de refrigeración de baterías de un vehículo eléctrico o híbrido y guía el líquido de refrigeración hacia un intercambiador de calor. Una de las paredes del intercambiador de calor es una placa de chapa metálica 10 que presenta un orificio 10a y una espita 12 destinada a fijarse en el orificio 10a. La espita 12 presenta una trayectoria interna y de flujo angular para líquido, por ejemplo, refrigerante o agua, que termina en un orificio 10c dispuesto dentro del orificio 10a. Se proporcionan unos medios de conector 14 para conectar la espita 12 a la placa metálica 10 con el fin de guiar el líquido que fluye en la trayectoria de flujo a través del orificio 10c. Los medios de conector 14 incluyen una estructura de collar protuberante 16 que rodea el orificio 10a.
Como se ilustra en la figura 2, la estructura de collar 16 está realizada de una sola pieza con la chapa metálica de dicha placa de chapa metálica 10 mediante un proceso de conformación de chapas metálicas, tal como un punzonado o una embutición profunda. La estructura de collar cilíndrica circular 16 sobresale con respecto a la placa de chapa metálica 10 a modo de pared circular con forma aproximada de barril cilíndrico en una dirección perpendicular a un plano principal o plano tangencial de la placa de chapa metálica 10.
La estructura de collar 16 concede estabilidad a la conexión entre la espita 12 y la placa de chapa metálica 10 y estabiliza el reborde del orificio 10a previsto en el centro de la estructura de collar 16. En la forma de realización de las figuras 1 a 3, la estructura de collar 16 presenta una estructura de doble capa obtenida al plegar la chapa metálica, estando dispuesto el reborde de la chapa metálica en el interior de la estructura de collar 16.
Los medios de conector 14 incluyen, además, un módulo de encaje a presión, en forma de anillo 18 formado a modo de parte de plástico moldeada por inyección y configurada para encajar sobre la estructura de collar 16. El módulo de encaje a presión 18 incluye una parte de inserción cilíndrica 18a configurada para introducirse en un orificio 10a de dicha estructura de collar 16, estando un extremo alejado de la parte de inserción cilíndrica 18a, en la dirección de inserción, provisto de una pluralidad de retenes 18b con protuberancias de ajuste a presión que sobresalen radialmente hacia fuera a modo de unas primeras estructuras de encaje a presión que se acoplan con el reborde inferior de la estructura de collar 16. Cuando la parte de inserción cilíndrica 18a se introduce en el orificio 10a de la estructura de collar 16, los retenes 18b se deforman radialmente hacia dentro y se recuperan de golpe al alcanzar la posición de acoplamiento final.
La pared interior cilíndrica de la parte de inserción 18a del módulo de encaje a presión 18 en forma de anillo está provista de una ranura 18c configurada para recibir una primera junta tórica 20.
Un extremo macho de la espita 12 está configurado para introducirse en un orificio 10b del módulo de encaje a presión 18, en forma de anillo, y, por lo tanto, en la estructura de collar 16 y quedar retenido en su posición al interaccionar con los medios de conector 14. Una brida 28 de la espita limita la profundidad de su inserción en el módulo de encaje a presión 18. La deformación de los retenes 18b hacia dentro queda bloqueada por la espita. El extremo macho de dicha espita 12 incluye una pluralidad de estructuras de retención en una superficie exterior radial de su parte terminal, estando configuradas las estructuras de retención para acoplarse con el reborde inferior, retenes u otras estructuras de acoplamiento de la superficie interior cilíndrica del módulo de encaje a presión en forma de anillo 18. Como se ilustra en la figura 3, los extremos de retención de la espita 12 sobresalen ligeramente sobre la superficie interior (inferior) del módulo de encaje a presión 18.
El módulo de encaje a presión 18 en forma de anillo incluye, además, una pared exterior que rodea la estructura de collar 16 y que hace tope con la pared radialmente exterior de la estructura de collar 16, de tal manera que el perfil global del módulo de encaje a presión 18 en forma de anillo es el correspondiente a una forma de U invertida y aferrada sobre la estructura de collar 16.
Una segunda junta tórica 22 que sella la conexión entre el módulo de encaje a presión 18 y la placa metálica 10 está dispuesta en una circunferencia interior de la estructura de collar 16, incluyendo esta última una brida 16a que sobresale radialmente hacia dentro configurado para sustentar la segunda junta tórica 22 dispuesta entre la estructura de collar 16 y la pared exterior de la parte de inserción 18a.
El extremo alejado de la espita 12 está configurado con una estructura arponada que encaja en una manguera de refrigerante, que se puede fijar, por ejemplo, adicionalmente, mediante una abrazadera de manguera. No obstante, la estructura del extremo alejado de la espita 12 no presenta limitaciones en particular y puede tener cualquier estructura adecuada para conectar mangueras o tubos.
La figura 4 es una vista explosionada del conjunto de conector que incluye la espita 12, el módulo de encaje a presión 18, la primera junta tórica 20 que sella la conexión entre la espita 12 y el módulo de encaje a presión 18 y la segunda junta tórica 22 que sella la conexión entre el módulo de encaje a presión 18 y la placa metálica 10.
El módulo de encaje a presión 18, en forma de anillo, se puede preensamblar y se puede encajar a presión en la estructura de collar 16 de la placa metálica 10 en una unidad fácilmente transportable, sin necesidad de herramientas especiales. En la figura 5 se ilustra la estructura preensamblada. La unidad preensamblada se puede transportar sin riesgo de perder el módulo de encaje a presión 18 y la espita 12, y, a continuación, se puede fijar una manguera en el ensamblaje final de la aplicación usando el conjunto de conector.
La placa de chapa metálica 10 con la estructura de collar 16 forma parte de una placa de refrigeración, un intercambiador de calor o un conjunto de placa de batería aunque sin limitarse a estos últimos. La invención se puede aplicar a una espita 12 fácilmente conectable para todo tipo de receptáculo en cualquier material.
La placa de chapa metálica 10 y el conjunto de conector son adecuados para usarse en un sistema de refrigeración, en particular para conjuntos de batería, con el fin de transportar líquidos de refrigeración.
Las figuras 6 a 9 muestran una segunda y una tercera formas de realización de la invención. Para evitar repeticiones, la siguiente especificación de estas formas de realización adicionales se limita a diferencias con respecto a la primera forma de realización de la invención. Con respecto a las características que no han variado, se remite a los expertos a la anterior especificación de la primera forma de realización. Se usan los mismos símbolos de referencia para características idénticas o características que tengan un efecto similar con el fin de resaltar las similitudes.
En la segunda forma de realización de la invención que se muestra en las figuras 6 y 7, se proporciona una junta tórica 22 en un intersticio entre la pared exterior y la estructura de collar 16 para sellar la conexión entre el módulo de encaje a presión 18 y la placa de chapa metálica 10. En esta forma de realización, puede prescindirse de la brida del interior de la estructura de collar 16.
Las figuras 8 y 9 ilustran una espita 12 y un módulo de encaje a presión de un conjunto de conector según la tercera forma de realización de la invención; la parte terminal de la espita 12 que debe introducirse en el orificio 10b del módulo de encaje a presión 18 está provista de unos rebajes 24 que dan alojo a partes terminales protuberantes hacia dentro de un subconjunto de retenes 18b1 del módulo de encaje a presión 18. Un segundo subconjunto de retenes 18b2 se acopla radialmente hacia fuera con el orificio 10a de la placa de chapa metálica 10 (no ilustrada). La anchura limitada de los rebajes 24 en la dirección circunferencial define la posición rotacional relativa de la espita 12 y el módulo de encaje a presión 18, que queda definida, además, por estructuras de acoplamiento 26, 26' en una superficie superior del módulo de encaje a presión 18 y en una brida 28 de la espita 12.
Claims (13)
1. Conjunto de conector que incluye una placa metálica (10) que presenta un orificio (10a) y una espita (12), presentando dicha espita (12) una trayectoria interna de flujo para líquido, y unos medios de conector (14) para conectar la espita (12) a la placa metálica (10) con el fin de guiar el líquido que fluye en la trayectoria de flujo a través de dicho orificio (10a), incluyendo dichos medios de conector (14) una estructura de collar protuberante (16) que rodea dicho orificio (10a),
estando un extremo macho de dicha espita (12) configurado para introducirse en dicha estructura de collar (16), incluyendo
los medios de conector (14), además, un módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo, configurado para encajarse sobre la estructura de collar (16), incluyendo dicho módulo de encaje a presión (18) una parte de inserción cilíndrica (18a) configurada para introducirse en el orificio (10a) de dicha estructura de collar (16), estando un extremo alejado de la parte de inserción cilíndrica (18a), en la dirección de inserción, provisto de unas primeras estructuras de encaje a presión que se acoplan con la estructura de collar (16) caracterizado por que
la pared interior cilíndrica de la parte de inserción (18a) del módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo está provista de una ranura configurada para recibir una primera junta tórica (20).
2. Conjunto de conector según la reivindicación 1,
caracterizado por que
dicha placa es una placa de chapa metálica (10) y estando dicha estructura de collar protuberante (16) realizada de una sola pieza con la chapa metálica de dicha placa de chapa metálica (10) mediante un proceso de conformación de chapas metálicas.
3. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
una circunferencia interior de la estructura de collar (16) incluye una estructura configurada para sustentar una junta tórica destinada a disponerse entre la estructura de collar (16) y la pared exterior de la parte de inserción (18a).
4. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo incluye, además, una pared exterior que rodea dicha estructura de collar (16), y una junta tórica (22) está prevista en un intersticio entre la pared exterior y la estructura de collar (16).
5. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo es una pieza de plástico.
6. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la estructura de collar (16) es una estructura cilíndrica de doble capa con un reborde que está dispuesto en el interior radial de la estructura de collar (16) en un lado que mira hacia el orificio (10a).
7. Conjunto de conector según las reivindicaciones 2 y 6,
caracterizado por que
la estructura cilíndrica de doble capa se obtiene plegando la chapa metálica.
8. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el extremo macho de dicha espita (12) incluye unas estructuras de retención en una superficie exterior radial de su parte terminal, estando dichas estructuras de retención configuradas para interaccionar con unas estructuras de retención correspondientes en una superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector (14).
9. Conjunto de conector según la reivindicación 8,
caracterizado por que
dicha estructura de retención en la superficie exterior radial de la parte terminal de la espita (12) está configurada para acoplarse en torno a un reborde de la superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector (14).
10. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
la superficie interior cilíndrica de dichos medios de conector (14) es una superficie interior cilíndrica de dicho módulo de encaje a presión (18) en forma de anillo.
11. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
las primeras estructuras de encaje a presión están configuradas para acoplarse con un reborde inferior de la estructura de collar (16).
12. Conjunto de conector según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado por que
el acoplamiento en la dirección de inserción está provisto de unas primeras estructuras de encaje a presión de la parte de inserción cilíndrica (18a), con la estructura de collar (16) bloqueada por la inserción de dicho extremo macho de dicha espita (12).
13. Sistema de refrigeración, en particular para conjuntos de batería, que incluye un conjunto de conector según una de las reivindicaciones 1 a 12.
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