JUNTA PLANA PARA ALTO ESFUERZO PARA MÁQUINAS MOTRICES DE COMBUSTIÓN INTERNA.

Junta plana para un alto esfuerzo, que comprende un soporte básico metálico (2) con al menos una zona de obturación (12),

estando provisto el soporte básico (2) en al menos una zona predeterminada en el exterior de las zonas de obturación (12) al menos parcialmente de una estructura funcional (14), que presenta perfilados (16, 16') estampados del soporte básico (2); y estando provisto el soporte básico (2) de un recubrimiento (4) de un material elastomérico; caracterizada por que el grosor del recubrimiento elastomérico (4) se corresponde con la altura de los perfilados (16, 16'), de tal forma que la junta plana presenta en todos puntos el mismo grosor total

La invención se refiere a una junta plana para alto esfuerzo con una resistencia al desgaste aumentada contra daños por exceso de presión local y movimientos relativos, particularmente para máquinas motrices de combustión interna.

Las juntas planas se caracterizan, en comparación con otros tipos de junta, por ejemplo, aquellas con un bastidor de soporte metálico, por que las diferentes funciones del elemento de obturación, a saber, la función de obturación así como la transmisión de las fuerzas de enroscado, no están separadas. La función de obturación de una junta plana se consigue mediante presión de la junta. Con una separación de funciones, por el contrario, el bastidor de soporte metálico rígido asume la función de la transmisión de fuerza y genera una hendidura de obturación definida, en la que se presiona un material de junta elástico.

Son tipos básicos conocidos de juntas planas, por ejemplo, las juntas de papel o juntas de un soporte básico metálico recubierto con elastómero. A este respecto normalmente el recubrimiento elastomérico tiene acanaladuras para el aumento de la presión. Una posible realización se describe, por ejemplo, en el documento EP 1023549, presentando en este caso el material elastomérico adicionalmente elevaciones periféricas que forman faldas de obturación.

Tales juntas se utilizan en zonas en las que no se tienen que compensar tolerancias de elementos de construcción particularmente grandes. Todas estas juntas planas tienen en común que se encuentran en el flujo de fuerza de las uniones roscadas de carcasa o brida y, por tanto, se someten a un fuerte esfuerzo por las fuerzas de enroscado. Debido a las diferentes formas de carcasa y disposiciones de uniones roscadas se obtienen diferentes diagramas de contacto en el desarrollo de la obturación.

Debido a movimientos relativos y altas presiones superficiales entre las bridas entre las que están presionadas las juntas, sin embargo, las juntas planas también se pueden dañar de forma más o menos intensa. Tales movimientos relativos aparecen, por ejemplo, cuando se utilizan juntas planas en disposiciones móviles, tal como en un motor, y no se pueden evitar. Tampoco la alta presión de compresión puede disminuirse esencialmente debido a la forma de construcción, ya que de lo contrario se disminuye el efecto de obturación de la junta plana. A la inversa, una elevación adicional de la presión de compresión o de las fuerzas de enroscado podría disminuir los movimientos relativos, sin embargo, también provocaría un esfuerzo aumentado de la junta. Los daños y fenómenos de desgaste mecánicos pueden conducir finalmente a un fallo de la función de obturación.

Las zonas críticas en las que aparecen principalmente estos fenómenos de desgaste se encuentran generalmente en la zona de las uniones roscadas. También una superficie de brida o superficie de contacto reducida de la junta puede conducir en zonas locales a un fuerte esfuerzo.

Este tipo de juntas planas conocidas, por tanto, con frecuencia no puede utilizarse con presiones localmente muy altas y/o deformaciones de elementos de construcción de carcasa así como con movimientos relativos. Esto se aplica especialmente a carcasas sometidas a mayor esfuerzo con altas fuerzas de enroscado y pequeñas superficies de brida o contacto. En tales casos, por tanto, con frecuencia tiene que seleccionarse un tipo de construcción de junta diferente, la mayoría de las veces más cara, por ejemplo, una junta con bastidor de soporte metálico, en la que las faldas de obturación están unidas por vulcanizado en el lado frontal. En una junta de este tipo existe de nuevo una separación de funciones, ya que la transmisión de las fuerzas de sobre enroscado y la función de obturación se garantizan por diferentes partes de la junta.

El documento EP 1 577 589 A1 describe una junta plana genérica.

Por tanto, es objetivo de la invención proporcionar una junta plana en la que sin adición de elementos de construcción adicionales se consiga una descarga de estas zonas críticas, de tal forma que se disminuyan o eviten completamente daños debido a los movimientos relativos y excesos de presión mencionados y, de este modo, aumente claramente la vida útil de la junta.

El objetivo se resuelve mediante una junta plana de acuerdo con la reivindicación 1, que presenta un soporte básico metálico con al menos una zona de obturación, estando provisto el soporte básico en al menos una zona predeterminada en el exterior de la al menos una zona de obturación al menos parcialmente de una estructura funcional, que presenta perfilados estampados del soporte básico y estando provisto el soporte básico de un recubrimiento de un material elastomérico, caracterizado por que el grosor del recubrimiento elastomérico se corresponde con la altura de los perfilados, de tal forma que la junta plana presenta en todos los puntos el mismo grosor total. Mediante una estructuración elaborada a partir de la propia junta de este tipo se provoca una especie de separación de funciones local de una junta de una pieza, ya que ahora la transmisión de la fuerza tiene lugar de forma aumentada o principalmente en las zonas de la junta engrosadas de forma eficaz. Las zonas de la junta plana que garantizan la función de obturación de este modo se someten claramente a menos esfuerzo. Adicionalmente mediante la estructura y forma del perfilado aumenta el rozamiento entre la junta y las bridas o incluso se provoca un engranaje de los elementos, de tal forma que disminuyen los movimientos relativos.

La estructura funcional está provista del recubrimiento elastomérico. Un recubrimiento de este tipo de la estructura funcional puede aumentar adicionalmente su rigidez.

De acuerdo con la invención, el grosor del recubrimiento elastomérico de las estructuras funcionales se corresponde con la altura de los estampados. De este modo, los cantos y superficies superiores de la estructura siguen permaneciendo expuestos y sirven para un rozamiento aumentado con las bridas, mientras que se sigue manteniendo la rigidez aumentada de la estructura tal como se ha descrito anteriormente.

En una realización preferida, el soporte básico presenta una o varias aberturas de fijación y las estructuras funcionales delimitan con estas aberturas de fijación. Las aberturas sirven habitualmente como orificios de enroscado, por lo que en estas zonas las fuerzas de presión por el enroscado son máximas.

Preferiblemente, las aberturas de fijación son circulares y cada abertura de fijación está rodeada con un ángulo de aproximadamente 180º por una estructura funcional.

Se prefiere además que los perfilados estampados de la estructura funcional estén realizados de forma simétrica a ambos lados del soporte básico metálico. Preferiblemente, los perfilados están distribuidos de forma regular en la zona de esfuerzo. De este modo se garantiza un esfuerzo lo más uniforme posible en la junta.

En una realización, los perfilados son continuos y provocan una perforación del soporte básico metálico. Las perforaciones continuas llevan respectivamente a cantos que pueden contribuir además a un aumento del rozamiento y engranaje hasta una penetración plástica en las bridas.

En una realización preferida, los elementos de perfil tienen forma de semiesfera. Una superficie con forma de esfera de manera conocida es particularmente estable contra deformaciones bajo esfuerzo.

En una realización preferida adicional, los elementos de perfil tienen forma de cilindro o forma de ortoedro. Esta forma se puede producir de manera muy sencilla con cualquier profundidad de estampado y ofrece un alto rozamiento por las superficies apoyadas en las bridas.

De acuerdo con otra realización preferida, los elementos de perfil tienen forma de cono o forma de pirámide. Las puntas de estos elementos de perfil pueden favorecer un fuerte engranaje de los elementos.

Preferiblemente, el soporte básico de la junta plana está fabricado a partir de una chapa de acero. Esto es un material generalizado y habitual para tales chapas de soporte.

El recubrimiento elastomérico puede ser un recubrimiento elastomérico líquido que se conoce como LEM (Liquid Elastomer Moulding).

Las dimensiones de una realización preferida de la invención son tales que la chapa de soporte básica presenta un grosor entre 0,2 y 1 mm, el grosor total de la junta plana se encuentra entre 0,4 y 1 mm y el grosor medido no recubierto de las estructuras... [Seguir leyendo]

1. Junta plana para un alto esfuerzo, que comprende un soporte básico metálico (2) con al menos una zona de obturación (12),

estando provisto el soporte básico (2) en al menos una zona predeterminada en el exterior de las zonas de obturación (12) al menos parcialmente de una estructura funcional (14), que presenta perfilados (16, 16') estampados del soporte básico (2); y

estando provisto el soporte básico (2) de un recubrimiento (4) de un material elastomérico;

caracterizada por que el grosor del recubrimiento elastomérico (4) se corresponde con la altura de los perfilados (16, 16'), de tal forma que la junta plana presenta en todos puntos el mismo grosor total.

2. Junta plana de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo el soporte básico (2) una o varias aberturas de fijación (10) y delimitando las estructuras funcionales (14) con las aberturas de fijación.

3 Junta plana de acuerdo con la reivindicación 2, siendo las aberturas de fijación (10) circulares y estando rodeada cada abertura de fijación (10) con un ángulo de aproximadamente 180º por una estructura funcional (14).

4. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, estando realizados los perfilados (16, 16') estampados de forma simétrica y alterna a ambos lados del soporte básico metálico.

5. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, siendo los perfilados (16, 16') continuos y provocando una perforación del soporte básico metálico (2).

6. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, estando distribuidos los perfilados (16, 16') de forma regular sobre la zona predeterminada de la estructura funcional (14).

7. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, teniendo los elementos de perfil individuales (16, 16') forma de semiesfera.

8. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, teniendo los elementos de perfil (16, 16') forma de cilindro o forma de ortoedro.

9. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, teniendo los elementos de perfil (16, 16') forma de cono.

10. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, teniendo los elementos de perfil (16, 16') forma de pirámide.

11. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, estando fabricado el soporte básico

(2) de una chapa de acero.

12. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, presentando la chapa de soporte básico (2) un grosor (a) entre 0,2 y 1 mm, encontrándose el grosor total (x) de la junta plana entre 0,4 y 1 mm y ascendiendo el grosor medido de forma no recubierta (y) de las estructuras funcionales de 0,4 a 1 mm.

13. Junta plana de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, generándose los perfilados de la estructura funcional (14) mediante estampado.