Componente compuesto metálico, particularmente para una válvula electromagnética.

Componente compuesto, particularmente para una válvula electromagnética,

con al menos dos secciones (61, 62, 61', 62') de diferente magnetización, donde al menos dos secciones (61, 62, 61', 62') se encuentran en forma directamente consecutiva en el componente integral (60, 60'), caracterizado porque el material de partida del componente compuesto (60, 60') es un acero semiaustenítico y que presenta una primera sección (61, 61') con una mayor polarización de saturación Js que una segunda sección adyacente (62, 62'), formando la segunda sección (62, 62') un diafragma magnético en el componente compuesto (60, 60'), que es parcialmente magnético y posee además una polarización de saturación mínima Js de 0, 1 T a 1, 3 T y/o una permeabilidad relativa máxima μr de 2 a 150 y el material en la segunda sección (62, 62') tiene un contenido en ferrita o martensita >0.

Componente compuesto metálico, particularmente para una válvula electromagnética.

Estado actual de la técnica La presente invención se basa en un componente compuesto metálico, particularmente para una válvula electromagnética según el tipo de la reivindicación principal.

En la Figura 1 se representa una válvula de inyección de combustible conocida gracias al estado actual de la técnica, que posee una estructura clásica en tres partes en una pieza interna metálica de conducción del flujo y simultáneamente componentes de carcasa. Este tubo de válvula interno esta constituido por una pipa de admisión formando un polo interno, una pieza no magnética intermedia y un soporte del asiento de la válvula que aloja un asiento de válvula y se describe más a fondo en la descripción de la Figura 1.

Gracias a la DE 35 02 287 A1 se conoce ya un procedimiento para la fabricación de una carcasa metálica cilíndrica hueca con dos partes de la carcasa magnetizables y una zona de la carcasa no magnética situada en medio separando magnéticamente las piezas de la carcasa. Esta carcasa metálica se fabrica previamente además a partir de un material bruto magnetizable (pieza de trabajo) en una sola pieza hasta una sobremedida en el diámetro externo, entallándose una ranura anular en la pared interna de la carcasa, en el ancho de la zona media deseada de la carcasa. En el caso de carcasas rotatorias, se rellena con un material no magnetizable en la ranura anular con calentamiento de la zona de la ranura anular y mantenimiento de la rotación de la carcasa hasta la solidificación del material de relleno. A continuación se fuerza la carcasa por fuera hasta la medida del diámetro externo, de forma que deje de existir unión alguna entre las partes magnetizables de la carcasa. Una carcasa de válvula así fabricada puede emplearse, por ejemplo, en las válvulas magnéticas para los sistemas antibloqueo (ABS) de los vehículos.

Gracias a la DE 42 37 405 C2 se conocen, además, procedimientos para la fabricación de un núcleo sólido para válvulas de inyección para motores de combustión interna (Figura 5 del documento) . Los procedimientos se caracterizan porque directamente o por medio de procesos previos de transformación se prepara una pieza de trabajo martensítica magnética de una pieza en forma de manguito, que experimenta un tratamiento en caliente localizado en una sección media de la pieza de trabajo martensítica magnética, para la transformación de esta sección media en una sección media austenítica no magnética. Alternativamente, se adicionan, en el tratamiento en caliente localizado, elementos formadores de austenita fundida por láser y/o ferrita fundida, en lugar del tratamiento en caliente, para la formación de una sección media austenítica no magnética del núcleo sólido.

La EP 0 629 711 describe además un componente compuesto metálico, particularmente para una válvula electromagnética según el tipo de la reivindicación principal.

Ventajas de la Invención El componente compuesto metálico conforme a la invención con las propiedades características de la reivindicación principal ofrece la ventaja de que, de una manera especialmente simple y económica, se realiza una separación magnética en un componente compuesto de una sola pieza, por ejemplo, en forma de manguito, que pueda producirse eficazmente a escala industrial. El componente compuesto se caracteriza porque hay al menos dos secciones adyacentes de diferente magnetización, siendo el diafragma magnético formado por la segunda sección, con polarización de saturación Js, menor que la de la primera sección, en el componente compuesto, más favorablemente que no sea no magnético, sino parcialmente magnético en un orden de magnitud, que permita idealmente el empleo de uno de estos componentes compuestos en una válvula electromagnética.

Resulta además ventajoso una alta flexibilidad en la ejecución de la geometría del propio componente compuesto, como se pueda posibilitar, por ejemplo, en el caso de la longitud, diámetro externo y gradaciones.

Con las medidas especificadas en las subreivindicaciones son posibles perfeccionamientos y mejoras favorables del componente compuesto metálico indicado en la reivindicación principal.

Conforme a la presente invención se utiliza un acero inoxidable semi-austenítio, como 17-7PH o 15-8PH, como material de partida para el componente compuesto. El material se vuelve magnético con un tratamiento en caliente simple o múltiple y un enfriamiento profundo durante o después del conformado. En una zona parcial se efectúa posteriormente un tratamiento en caliente localizado por haz de láser, calentamiento por inducción o radiación de electrones u otro método, que conlleva que, tras el enfriamiento, la segunda sección se forme con una polarización de saturación reducida.

Diseño Los ejemplos de ejecución de la invención se representan de manera simplificada en el diseño y se describen más a fondo en la siguiente descripción. Muestran Figura 1 una válvula de inyección de combustible conforme al estado actual de la técnica con un tubo de válvula metálico interno en tres piezas como carcasa, Figura 2 un primer componente compuesto conforme a la invención constituído por tres secciones, Figura 3 un segundo componente compuesto conforme a la invención constituido por tres secciones y Figura 4 un detalle esquemático de una válvula de inyección con un componente compuesto conforme a la invención para aclarar una posible aplicación.

Descripción de los ejemplos de ejecución Antes de describir, en base a las Figuras 2 y 3, la característica del componente compuesto metálico conforme a la invención 60, 60', debería describirse más a fondo con la Figura 1 una válvula de inyección de combustible del estado de la técnica como un posible producto de aplicación para uno de estos componentes compuestos 60, 60'

La válvula electromagnéticamente accionable representada en la Figura 1, por ejemplo, en forma de válvula de inyección para instalaciones de inyección de combustible de motores de combustión interna de compresión de mezcla, encendidos desde fuera por chispa, tiene un núcleo tubular 2 rodeado por una bobina magnética 1, sirviendo de pipa de admisión de combustible y polo interno, que presenta por ejemplo, un diámetro externo constante a lo largo de toda su longitud. Un cuerpo de la bobina 3 radialmente escalonado aloja un bobinado de la bobina magnética 1 y posibilita, de forma solidaria con el núcleo 2, una estructura compacta de la válvula de El núcleo 2 s encuentra unido de forma estanca con un extremo inferior 9 de manera concéntricame respecto a un eje longitudinal de la válvula 10, a una pieza intermedia metálica tubular no magnética 12 y rodea parcialmente el extremo del núcleo 9 axialmente. Aguas arriba del cuerpo de la bobina 3 y de la pieza intermedia 12 se extiende un soporte tubular del asiento de la válvula 16, firmemente unido con la pieza intermedia 12. En el soporte del asiento de la válvula 16 se dispone una aguja de la válvula 18 axialmente desplazable. En el extremo aguas abajo 23 de la aguja de la válvula 18 se prevé un cuerpo cilíndrico de cierre de la válvula 24, en cuyo perímetro se han contemplado, por ejemplo, cinco aplanamientos 25 para el deslizamiento del combustible.

El accionamiento de la válvula de inyección se lleva a cabo electromagnéticamente de manera conocida. Para el desplazamiento axial de la aguja de la válvula 18 y por tanto, para la apertura en contra de la fuerza del resorte de un resorte recuperador 26 y/o para el cierre de la válvula de inyección es útil el circuito electromagnético con la bobina magnética 1, el núcleo 2 y un inducido 27. El inducido tubular 27 está firmemente unido con un extremo distal del cuerpo de cierre de la válvula 24 de la aguja de la válvula 18, por ejemplo, por un cordón de soldadura y apunta al núcleo 2. En el extremo del soporte del asiento de la válvula 16 situado aguas abajo 23 de la aguja de la válvula, distal del núcleo 2, se monta de forma estanca por soldadura un cuerpo cilíndrico del asiento de la válvula 29, que tiene un asiento firme de la válvula 30.

El cuerpo cilíndrico de cierre de la válvula 24 de la aguja de la válvula 18 es solidario con el asiento de la válvula 30, que se estrecha cónicamente en la dirección de flujo del cuerpo del asiento de la válvula 29. El cuerpo del asiento de la válvula 29 está unido por su cara frontal inferior de manera firme y estanca con una arandela inyectora 34 configurada, por ejemplo, en forma... [Seguir leyendo]

1. Componente compuesto, particularmente para una válvula electromagnética, con al menos dos secciones (61, 62, 61', 62') de diferente magnetización, donde al menos dos secciones (61, 62, 61', 62') se encuentran en forma directamente consecutiva en el componente integral (60, 60') , caracterizado porque el material de partida del componente compuesto (60, 60') es un acero semiaustenítico y que presenta una primera sección (61, 61') con una mayor polarización de saturación Js que una segunda sección adyacente (62, 62') , formando la segunda sección (62, 62') un diafragma magnético en el componente compuesto (60, 60') , que es parcialmente magnético y posee además una polarización de saturación mínima Js de 0, 1 T a 1, 3 T y/o una permeabilidad relativa máxima μr de 2 a 150 y el material en la segunda sección (62, 62') tiene un contenido en ferrita o martensita > 0.

10 2. Componente compuesto acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque el material en la, por lo menos una, primera sección (61) tiene una polarización de saturación Js de 0, 8 T a 1, 5 T para un contenido residual de austenita del 0 al 50%.

3. Componente compuesto acorde a la reivindicación 1, caracterizado porque la, al menos una, primera sección (61') posee una polarización de saturación Js de 0, 1 T a 1, 7 T, pero una inducción magnética de B4000 <= 0, 3 T.

15 4. Componente compuesto acorde a la reivindicación 3, caracterizado porque el material en la primera sección (61') presenta una polarización de saturación Js de 0, 8 T a 1, 5 T, para un contenido residual de austenita > 0.

5. Componente compuesto acorde a una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el componente compuesto (60, 60') tiene forma de manguito cilíndrico hueco.

6. Componente compuesto acorde a una de las anteriores reivindicaciones, caracterizado porque el componente 20 compuesto (60, 60') se puede insertar en una válvula electromagnética como una cubierta de válvula o núcleo (2) .