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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

k 2 150 332 kN´umero de solicitud: 009701308 kInt. Cl. : B21C 43/00, B21C 37/06

11 N´ umero de publicaci´on: 21

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˜ ESPANA

C23G 1/02, C23G 1/14 C23G 3/04, C23G 5/02 F02M 65/00, F02B 77/04

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SOLICITUD DE PATENTE

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22 Fecha de presentaci´ on: 16.06.1997

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71 Solicitante/s: USUI KOKUSAI SANGYO

KAISHA LIMITED 131-2, Nagasawa, Shimizu-cho Sunto-gun, Shizuoka Prefecture, JP

30 Prioridad: 17.06.1996 JP 8-177074

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72 Inventor/es: Usui, Masayoshi

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74 Agente: Elzaburu M´ arquez, Fernando

43 Fecha de publicaci´ on de la solicitud: 16.11.2000

43 Fecha de publicaci´ on del folleto de la solicitud:

16.11.2000

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k kResumen:

54 T´ıtulo: M´ etodo de fabricar tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on.

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M´etodo de fabricar un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´on en el que se eliminan en esencia completamente diversas part´ıculas extra˜nas de la superficie circunferencial interna de un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on. El m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´on se caracteriza porque la superficie circunferencial interna de un tubo de metal que tiene un grosor de pared grande y un di´ametro peque˜no se limpia usando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜nas que comprende un disolvente ´acido, alcalino u org´anico despu´es de una operaci´on final de alargamiento de tubo entre operaciones para fabricar el tubo de metal.

Venta de fasc´ ıculos: Oficina Espa˜ nola de Patentes y Marcas. C/Panam´ a, 1 – 28036 Madrid

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DESCRIPCION M´etodo de fabricar tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on. Antecedentes de la invenci´ on Campo de la invenci´ on La presente invenci´on se refiere a un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on que tiene un di´ ametro externo peque˜ no en el margen comprendido entre 4,5 y 20,0 mm y un grosor de pared grande en el margen comprendido entre 1,5 y 8,0 mm, y a un m´etodo de fabricar el mismo y, m´ as particularmente, a un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on, usado en un motor de combusti´ on interna. En la presente memoria descriptiva, el t´ermino “tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on” es un t´ermino general que entra˜ na no s´ olo materiales de tubo para tubos de inyecci´ on a alta presi´on antes de la formaci´ on de una parte de cabeza en un extremo de conexi´on de los mismos, sino tambi´en materiales que han sido formados con tal parte de cabeza y materiales que han sido curvados despu´es de la formaci´ on de una parte de cabeza y, adem´as, los llamados carriles comunes que sirven de c´ amara de acumulaci´ on de presi´ on para acumular la presi´on de combustible que ha sido puesto a presi´ on con antelaci´on utilizando una bomba de alta presi´ on y para suministrar el combustible a una c´ amara de combusti´ on a trav´es de una v´ alvula mec´anica o el´ectricamente controlada. Descripci´ on de la T´ ecnica Anterior Recientemente, hay una tendencia creciente a aumentar la presi´ on del combustible a suministrar a un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´on usado como tubo de inyecci´ on de combustible para un motor diesel como medida para reducir el NOx y el humo negro, y esto ha dado por resultado la necesidad de una inyecci´on de combustible para un per´ıodo de inyecci´on de 1 a 2 mseg., a un caudal m´ aximo de 50 m/seg y a una presi´ on interna alta en el margen comprendido entre 60 y 1500 bar (valor m´ aximo). Dicho cambio en las demandas del mercado va acompa˜ nado de la posibilidad aumentada de obstrucci´ on de una boquilla de inyecci´on producida por part´ıculas extra˜ nas tales como part´ıculas de metal que se han pegado a la superficie interna de un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´on despu´es de flotar en el aire o de entrar desde el exterior, y esto puede producir un funcionamiento defectuoso de un motor diesel o causar da˜ nos a una bomba de combustible. Por tanto, un problema importante a resolver es mejorar la limpieza de la superficie interna de un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on a fin de impedir que suceda esto. En las operaciones convencionales de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´on, las part´ıculas extra˜ nas que penetran en dicho tubo de inyecci´ on y que se pegan a su superficie circunferencial interna han sido limpiadas simplemente extray´endolas por soplado con aire a alta presi´ on. Sin embargo, esto no ha proporcionado suficiente limpieza y todav´ıa ha dejado la posibilidad de que se obstruya una boquilla de inyecci´on, lo que conduce a un funcionamiento 2

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defectuoso de un motor diesel y a da˜ nos a una bomba de inyecci´on de combustible. En tales circunstancias, hay necesidad de una mejora adicional. Sumario de la invenci´ on La presente invenci´on ha sido concebida en consideraci´on a la situaci´ on anteriormente descrita de este tipo de tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´on, y un objeto de la presente invenci´on es proporcionar un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on en el que la limpieza de la superficie interna de un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on puede ser mejorada eliminando en esencia completamente diversas part´ıculas extra˜ nas desde la superficie circunferencial interna del mismo, a fin de impedir que se produzca la obstrucci´ on de una boquilla de inyecci´on y para evitar con ello un funcionamiento defectuoso de un motor diesel y da˜ nos a una bomba de combustible. A fin de conseguir el objeto anteriormente descrito, de acuerdo con la presente invenci´ on, se proporciona un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on, caracterizado por las operaciones de fabricar un tubo de metal, que tiene un grosor de pared grande y un di´ ametro peque˜ no, incluyen la limpieza utilizando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas que sigue a una operaci´ on final de alargamiento de tubo. El disolvente anteriormente mencionado para disolver part´ıculas extra˜ nas es preferiblemente un disolvente a´cido, alcalino u org´ anico, y tal limpieza utilizando el disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas se repite de preferencia una pluralidad de veces utilizando diferentes tipos de disolventes o el mismo tipo de disolvente. Descripci´ on detallada de la invenci´ on De acuerdo con la presente invenci´ on, un proceso de alargamiento de tubo y un proceso de calentamiento se repiten cuatro o seis veces para fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on como normalmente se hace. Despu´es de una operaci´ on final de alargamiento de tubo, se limpia la superficie circunferencial interna utilizando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas. Se usan en este caso para part´ıculas extra˜ nas del tipo de hierro disolventes de tipo a´cido tales como disolventes del tipo de a´cido fosf´ orico y disolventes del tipo de a´cido ox´alico-per´ oxido de hidr´ ogeno. Espec´ıficamente, puede citarse un producto “CPL-200” fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. como ejemplo que se usa a una temperatura de disolvente en el margen comprendido entre 10 y 40◦C. Para part´ıculas extra˜ nas del tipo de aluminio, pueden utilizarse disolventes de tipo alcalino, tales como sosa ca´ ustica, a una temperatura de disolvente en el margen comprendido entre 10 y as, los disolventes de tipo a´cido como 80◦C. Adem´ se describen en lo que antecede son eficaces para part´ıculas extra˜ nas org´anicas, y puede usarse alcohol tal como metanol y butanol, y disolventes org´ anicos tales como cloruro de metileno y hexano normal para grasas y aceites grasos, utiliz´andose cada uno de tales disolventes a una temperatura de disolvente en el margen comprendido entre 10 y 40◦ C.

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Pueden utilizarse los disolventes ´acidos, alcalinos y org´ anicos anteriormente descritos mezcl´andolos adecuadamente si es necesario, y pueden utilizarse alternativamente diferentes tipos de disolventes para disolver part´ıculas extra˜ nas cuando se repite la limpieza varias veces. Por ejemplo, dependiendo de las part´ıculas extra˜ nas a limpiar, puede realizarse primero la limpieza utilizando un disolvente de tipo a´cido y despu´es utilizando un disolvente de tipo alcalino. Alternativamente, la limpieza puede realizarse utilizando disolventes del mismo tipo, p.ej., puede realizarse la limpieza utilizando primero un disolvente del tipo del ´acido fosf´ orico y utilizando despu´es un disolvente del tipo de ´acido ox´alicoper´ oxido de hidr´ ogeno. Un tubo de inyecci´ on de combustible que haya tenido que someterse a limpieza en su superficie circunferencial interna utilizando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas como se describe en lo que antecede, se somete despues a un lavado con ´acido, se neutraliza utilizando “Coolmin #O” (denominaci´ on de producto) fabricado por Coolmin Chemicals Co., Ltd., y se seca para acabar el tubo de inyecci´on de combustible. Ejemplos Ejemplo 1 Seis tubos de inyecci´on de combustible con un di´ ametro exterior de 5,0 mm, un di´ametro interno de 2,0 mm y un grosor de pared de 1,5 mm hechos de JIS G33455 STS 370 obtenido a trav´es de cuatro ciclos de procesos de alargamiento de tubo y de calentamiento fueron sometidos a procesos normales de desengrasado, lavado y lavado ´acido, y el lavado se realiz´o en las superficies circunferenciales internas de los mismos durante dos minutos a temperatura ambiente, haciendo pasar a trav´es de los tubos un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas que comprenden “CPL-200” fabricado por Mitsubishi Gas Chemical Co., Inc. Despu´es, los tubos fueron sometidos a un lavado con a´cido haciendo pasar a´cido clorh´ıdrico de una concentraci´on de 10 V/V por ciento a trav´es de los tubos durante 15 segundos a temperatura ambiente, y luego fueron neutralizados y secados. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies internas circunferenciales del tubo de inyecci´on de combustible a alta presi´ on, no se midieron sustancialmente part´ıculas extra˜ nas de hierro. Ejemplo 2 Seis tubos de inyecci´on de combustible, que ten´ıan las mismas dimensiones que los del Ejemplo 1 hechos de JIS STS 410 fueron sometidos a desengrasado, lavado y lavado con a´cido como en el Ejemplo 1. A continuaci´ on, se realiz´o un lavado en el interior de los tubos durante cinco minutos a una temperatura de 70◦C utilizando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas que comprend´ıa ´acido fosf´ orico (70 V/V por ciento), a´cido sulf´ urico (20 V/V por ciento) y a´cido cr´ onico (soluci´on acuosa de 10 V/V por ciento de a´cido cr´omico de 500 g/l). Luego, el interior de los tubos fue sometido a lavado con a´cido, neutralizaci´on y secado, como en el Ejemplo 1. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´ on as´ı

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obtenida, no se midi´ o sustancialmente ninguna part´ıcula extra˜ na org´ anica. Ejemplo 3 Se lav´ o el interior de seis tubos de inyecci´on de combustible, que ten´ıan las mismas dimensiones que los del Ejemplo 1 hechos de JIS STS 480, haciendo pasar un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas que comprend´ıa NaOH de una concentraci´on de 10 V/V por ciento a trav´es de ellos durante cinco minutos a temperatura ambiente. A continuaci´ on, el interior de los tubos fue sometido a lavado con agua y secado. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´on as´ı obtenida, no se midieron sustancialmente part´ıculas extra˜ nas de aluminio. Ejemplo 4 Se lav´ o el interior de seis tubos de inyecci´on de combustible, que ten´ıan las mismas dimensiones que los del Ejemplo 1 hechos de JIS STS 370, haciendo pasar un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas que comprend´ıa una mezcla de hexano normal (96 V/V por ciento) y butanol (99 V/V por ciento) a trav´ es de ellos durante diez minutos a temperatura ambiente. A continuaci´ on, se sec´o el interior de los tubos. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´ on as´ı obtenida, no se midi´ o sustancialmente ninguna part´ıcula extra˜ na que estuviera formada de grasas y aceites grasos. Ejemplo 5 Seis tubos de inyecci´on de combustible de las mismas dimensiones y del mismo material que los del Ejemplo fueron sometidos a desengrasado, lavado y lavado con a´cido como en el Ejemplo 1. A continuaci´on, se llev´o a cabo en el interior de los tubos un proceso de lavado similar al del Ejemplo 1 y despu´es el interior de los tubos fue sometido a lavado con ´acido, haciendo pasar a´cido clorh´ıdrico de una concentraci´ on de 10 V/V por ciento a trav´es de ellos durante 15 segundos a temperatura ambiente, y fue neutralizado. Posteriormente, se realizaron adem´ as en el interior de los tubos procesos de limpieza, lavado con a´cido, neutralizaci´ on y secado como en el Ejemplo 2. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´ on as´ı obtenida, no se midi´ o sustancialmente ninguna part´ıcula extra˜ na de hierro ni ninguna part´ıcula extra˜ na de una sustancia org´ anica. Ejemplo 6 Seis tubos de inyecci´on de combustible de las mismas dimensiones y materiales que los del Ejemplo 1 fueron sometidos a desengrasado, lavado y lavado con a´cido como en el Ejemplo 1. A continuaci´ on, se realiz´o un proceso de limpieza similar al del Ejemplo 1 en el interior de los tubos y, despu´es, el interior de los tubos fue sometido a lavado con ´acido haciendo pasar a´cido clorh´ıdrico de una concentraci´ on de 10 V/V por ciento a trav´es ellos durante 15 segundos a temperatura ambiente y fue neutralizado. Posteriormente, se realizaron adem´ as en el in3

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terior de los tubos procesos de limpieza, lavado con agua, neutralizaci´ on y secado como en el Ejemplo 3. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´ on as´ı obtenida, no se midi´ o sustancialmente ninguna part´ıcula extra˜ na de hierro ni part´ıculas extra˜ nas de aluminio. Ejemplo Comparativo Seis tubos de inyecci´on de combustible de las mismas dimensiones y material que los del Ejemplo 1 fueron sometidos a desengrasado y lavado. El interior de los tubos fue sometido a lavado con ´acido y, despu´es, las superficies circunferenciales internas fueron barridas con aire. Como resultado de la medici´ on de limpieza de las superficies circunferenciales internas de los tubos de inyecci´on de combustible a alta presi´ on as´ı obtenida, se midieron part´ıculas extra˜ nas considerablemente grandes de hierro y se midi´ o un gran n´ umero de part´ıculas extra˜ nas microsc´opicas de aluminio. Adem´ as, se midieron part´ıculas ex-

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tra˜ nas org´anicas en forma de fibras de algod´ on en una cantidad considerable. Como se ha descrito en lo que antecede, la presente invenci´on hace posible proporcionar un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on en el que se eliminan en esencia completamente diversas part´ıculas extra˜ nas de la superficie circunferencial interna de un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´on para impedir que se obstruya una boquilla de inyecci´on y para evitar con ello un funcionamiento defectuoso de un motor diesel y da˜ nos a una bomba de combustible. Deber´a comprenderse que la anterior descripci´on es s´olo ilustrativa de la invenci´ on. Los versados en la t´ecnica pueden idear diversas alternativas y modificaciones sin apartarse de la invenci´on. Por consiguiente, la presente invenci´ on est´a destinada a abarcar todas las mencionadas alternativas, modificaciones y variaciones que caigan dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

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REIVINDICACIONES 1. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on que comprende la operaci´ on de limpiar la superficie circunferencial interna de un tubo de metal que tiene un grosor de pared grande y un di´ ametro peque˜ no usando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas despu´es de una operaci´ on final de alargamiento de tubo entre las operaciones para fabricar dicho tubo de metal. 2. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1, en el que dicho disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas es un tipo de disolvente seleccionado de entre un grupo de disolventes alcalinos y org´ anicos. 3. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que dicha limpieza usando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas se repite una pluralidad de veces usando diferentes tipos de disolventes o el mismo tipo de disolvente. 4. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que se usan disolventes del tipo de a´cido fosf´ orico y del tipo de ´acido ox´alicoper´ oxido de hidr´ ogeno, que son disolventes de tipo ´acido, para disolver part´ıculas extra˜ nas del tipo de hierro a una temperatura de disolvente en el margen comprendido entre 10 y 40◦ C.

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5. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que se usa sosa c´austica como disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas del tipo de aluminio. 6. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que se usan disolventes del tipo de a´cido fosf´ orico y disolventes del tipo de ´acido ox´alico-per´ oxido de hidr´ ogeno, que son disolventes de tipo ´acido, para disolver part´ıculas extra˜ nas org´anicas. 7. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que se usa alcohol o un disolvente org´anico para disolver part´ıculas extra˜ nas de grasas y aceites grasos. 8. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que se fabrica un tubo de metal que tiene un grosor de pared grande y un di´ ametro peque˜ no repitiendo cuatro a seis veces, con antelaci´ on, un proceso de alargamiento de tubo y un proceso de calentamiento. 9. Un m´etodo de fabricar un tubo de inyecci´ on de combustible a alta presi´ on seg´ un la reivindicaci´on 1 o´ 2, en el que la superficie circunferencial interna se lava usando un disolvente para disolver part´ıculas extra˜ nas y se somete despu´es a lavado con ´acido, se neutraliza y se seca.

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kES 2 150 332 kN. solicitud: 009701308 kFecha de presentaci´on de la solicitud: 16.06.1997 kFecha de prioridad: 17.06.1996

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˜ OFICINA ESPANOLA DE PATENTES Y MARCAS

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˜ ESPANA

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INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA

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51 Int. Cl.7 :

B21C 43/00, 37/06, C23G 1/02, 1/14, 3/04, 5/02, F02M 65/00, F02B 77/04

DOCUMENTOS RELEVANTES Categor´ıa

Documentos citados

Reivindicaciones afectadas

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GB 1214903 A (HENKEL & CIE. GMBH) 09.12.1970, p´agina 2, l´ıneas 50-64; ejemplos.

1

X

GB 1187480 A (EASTMAN KODAK CO.) 08.04.1970, p´agina 1, l´ıneas 50-64; ejemplo.

1

X

GB 826172 A (LAPORTE CHEMICALS, LTD) 31.12.1959, resumen; ejemplo 1; reivindicaci´on 1.

X

GB 528876 A (WITTEL, K.F.) 08.11.1940, p´agina 2, l´ıneas 34-59.

1,7

X

GB 427753 A (WOOD JOHNSON, E.) 30.04.1935, p´agina 2, l´ıneas 9-100; reivindicaci´on 1.

1,7

X

EP 364167 A (AUTOMATED ENGINEERING SYS. LTD) 18.04.1990, columna 5, l´ıneas 9-44.

1

X

WO 9203641 A (BRAEM, R.) 05.03.1992, p´agina 15, l´ınea 11 - p´agina 16, l´ınea 7.

1

X

US 4863555 A (JOHN, Jr. y col.) 05.09.1989, columna 4, l´ıneas 40-63.

1

X

US 4392506 A (TANAKA y col.) 12.07.1983, columna 2, l´ıneas 30-49.

1

X

¨ ¨ US 4333773 A (FJALLSTR OM, B.) 08.06.1982, columna 1, l´ıneas 25-50.

1

1,4,6

Categor´ıa de los documentos citados X: de particular relevancia

on no escrita O: referido a divulgaci´

Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la

on P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentaci´

misma categor´ıa A: refleja el estado de la t´ecnica

de la solicitud es de la fecha E: documento anterior, pero publicado despu´ de presentaci´ on de la solicitud

El presente informe ha sido realizado × para todas las reivindicaciones Fecha de realizaci´ on del informe 16.10.2000

para las reivindicaciones n◦ : Examinador E. Albarr´an G´ omez

P´ agina

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