BR112014018857B1 - Porca - Google Patents

Abstract

porca. a fim de otimizar uma porca e um método para a fabricação de uma porca, compreendendo um corpo da porca provido ou que pode ser provido de uma rosca interna, o qual apresenta uma seção poligonal com um contorno externo poligonal que, por um lado, apresenta áreas de canto e, por outro lado, apresenta superfícies de chaves que ficam entre as áreas de canto, as quais se estendem em planos de superfícies de chaves que passam de acordo com padrões, de tal modo que, essa porca apresente propriedades mecânicas mais otimizadas possíveis com peso menor possível é sugerido que, o corpo da porca apresente vários recessos partindo dos respectivos planos de superfícies de chaves para dentro do corpo da porca, na direção do furo.

Description

[001] A invenção refere-se a uma porca, compreendendo um corpo da porca provido ou que pode ser provido de uma rosca interna na área de um furo, o qual apresenta uma seção poligonal com um contorno externo poligonal que, por um lado, apresenta áreas de canto e, por outro lado, apresenta superfícies de chaves que ficam entre as áreas de canto, as quais se estendem em planos de superfícies de chaves que passam de acordo com padrões.

[002] Porcas desse tipo são porcas poligonais conhecidas do estado da técnica, sendo que, a posição e o alinhamento e o decurso das superfícies de chaves resultam, por exemplo, de fundamentos normativos, por exemplo, as normas DIN EN 1661, 1663, 1664, 1667, DIN EN ISO 4032 - 4036, DIN EN ISO 8673 - 8675, DIN EN ISO 7040 - 7042, DIN EN ISO 7719, DIN EN ISO 10513, bem como, DIN EN ISO 4759 - 1.

[003] As porcas já podem ser providas de uma rosca interna, ou apenas ser providas de um furo, no qual uma rosca interna se forma ao apertar parafusos autoperfurantes ou autocortantes.

[004] No caso de porcas desse tipo existe a necessidade de reduzir o peso das mesmas com propriedades mecânicas de uso mais vantajosas possíveis.

[005] Por isso à invenção cabe a tarefa de otimizar uma porca de acordo com a invenção, do tipo descrito no início, de tal modo que, essa porca apresente propriedades mecânicas mais otimizadas possíveis com peso menor possível.

[006] Em uma porca de acordo com a invenção, do tipo descrito no início essa tarefa é solucionada pelo fato de que, o corpo da porca apresenta vários recessos, partindo dos respectivos planos de superfícies de chaves para dentro do corpo da porca, na direção do furo.

[007] A vantagem da solução de acordo com a invenção deve ser vista no fato de que, através dos recessos que se estendem para dentro do corpo da porca pode ser obtida uma economia de material e, por conseguinte, uma redução de peso, sem afetar negativamente as propriedades mecânicas do corpo da porca.

[008] Com respeito à disposição dos recessos, neste caso, não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[009] Assim uma solução vantajosa prevê que, partindo respectivamente dos planos de superfícies de chaves que ficam opostos um ao outro, os recessos se estendem para dentro do corpo da porca.

[010] No caso mais simples esses seriam dois planos de superfícies de chaves que ficam opostos um ao outro, partindo dos quais os recessos se estendem para dentro do corpo da porca.

[011] Mas também podem ser vários planos de superfícies de chaves, partindo dos quais os recessos se estendem para dentro do corpo da porca.

[012] Todavia, mais vantajosa ainda é a economia de material se, partindo de cada plano de superfícies de chaves da seção poligonal, um recesso se estender para dentro do corpo da porca.

[013] Com respeito à extensão do recesso para dentro do corpo da porca, no contexto com os exemplos de execução descritos até o momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[014] Assim, uma solução vantajosa prevê que, o recesso se estenda desde o respectivo plano de superfícies de chaves até um revestimento de suporte da rosca que envolve estabilizando a rosca interna, isto é, que o recesso passe somente até o revestimento de suporte da rosca, contudo não além desse revestimento.

[015] Neste caso, o revestimento de suporte da rosca é uma área do corpo da porca fechada na direção da circunferência, que envolve estabilizando a rosca interna, e cuida para que, no caso de uma solicitação por um pino roscado aparafusado nessa rosca, ou de um parafuso aparafusado nessa rosca, a rosca interna não se deforme, em particular, não se alargue além de um valor definido e, com isso, perca sua forma ou resistência à forma, necessária para a admissão de força e/ou de momentos.

[016] Neste caso, é particularmente vantajoso se, partindo de um diâmetro externo da rosca interna, o revestimento de suporte da rosca apresentar uma espessura mínima radial, que importa em, pelo menos, 0,05 vezes do diâmetro externo da rosca interna.

[017] Neste caso, é medida uma espessura mínima radial no ponto mais fino na direção radial do revestimento de suporte da rosca, que, em particular, é uma parte integral do corpo da porca, e em cada ponto apresenta a espessura mínima radial, de tal modo que, através da espessura mínima radial é fixada a estabilidade do revestimento de suporte da rosca.

[018] Neste caso, a espessura mínima radial do revestimento de suporte da rosca pode ser invariável na direção do eixo central.

[019] Mas também é concebível que, a espessura mínima radial do revestimento de suporte da rosca seja variável na direção do eixo central.

[020] Em princípio, na solução de acordo com a invenção é concebível executar o corpo da porca de tal modo que, esse corpo se estenda entre um primeiro lado frontal e um segundo lado frontal e, neste caso, cada um dos lados frontais seja apropriado para o propósito de admitir um corpo ou um elemento para a fixação dos mesmos por meio da porca.

[021] A fim de poder otimizar, contudo, a porca de acordo com a invenção, em termos da introdução de força no corpo da porca, de preferência, está previsto que, o corpo da porca apresente um primeiro lado frontal, executado com uma superfície de pressão como lado de pressão, e um segundo lado frontal afastado do lado de pressão, entre os quais se estende o corpo da porca.

[022] Essa solução tem a vantagem que, com isso, a porca pode ser otimizada de tal modo que, na área do lado de pressão, as forças que surgem com a porca, durante a admissão de um corpo ou de um elemento, atuam sobre o corpo da porca e são admitidas por esse corpo, enquanto que no caso do segundo lado frontal deve-se partir do fato de que, esse lado não sofre nenhuma admissão de força direta.

[023] No caso de uma porca desse tipo, porexemplo, está previsto que, o recesso se estenda até osegundo lado frontal, uma vez que na área do segundo ladofrontal não se deve contar com uma admissão de força do corpoda porca, de tal modo que as forças que surgem na área dosegundo lado frontal são as mais baixas.

[024] Além disso, é possível executar o corpoda porca de tal modo que, o recesso se estenda até o lado depressão, sendo que, neste caso, a resistência à forma do ladode pressão precisa ser suficientemente grande de tal modo queela absorva as cargas previstas.

[025] Em uma outra forma de execução está previsto que, o recesso se estenda somente através de uma seção parcial da extensão do corpo da porca, de um lado frontal até o outro lado frontal, de tal modo que, o recesso não alcance o outro lado frontal.

[026] Uma outra solução vantajosa prevê que, o recesso se estenda até um fundo de pressão previsto no lado de pressão e, por conseguinte, termine no fundo de pressão, de tal modo que, na área do lado de pressão o corpo da porca experimenta uma estabilidade adicional através do fundo de pressão.

[027] Em alternativa ou complemento a isso, porém, está previsto que, o recesso se estenda até um flange de pressão previsto no lado de pressão, o qual se estende radialmente além da seção poligonal.

[028] Também com respeito à espessura mínima do revestimento de suporte da rosca, no caso da existência de um lado de pressão do corpo da porca é vantajoso se, na área do lado de pressão a espessura mínima radial do revestimento de suporte da rosca for, pelo menos, tão grande como na área do segundo lado frontal.

[029] É ainda mais vantajoso se, a espessura mínima radial do revestimento de suporte da rosca, na área do lado de pressão for maior do que na área do segundo lado frontal, uma vez que, na área do segundo lado frontal surgem cargas periféricas mais altas do revestimento de suporte da rosca através da interação de forças entre o lado de pressão e a rosca, do que na área do segundo lado frontal, de tal modo que, deste modo o corpo da porca pode ser otimizado nos termos das cargas que surgem.

[030] É particularmente vantajoso se, o revestimento de suporte da rosca apresentar uma espessura mínima radial crescente com extensão aumentando desde o segundo lado frontal para o lado de pressão, uma vez que, deste modo, partindo do segundo lado frontal, de forma ideal podem ser levadas em conta as cargas periféricas do revestimento de suporte da rosca aumentando através da interação de forças entre o lado de pressão e a rosca.

[031] Nos termos da formação das superfícies de chaves, até o presente momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[032] Assim, uma solução vantajosa prevê que, em cada plano de superfícies de chaves se situem áreas de superfícies de chaves adjacentes às áreas de canto que ficam opostas uma à outra, entre as quais está o respectivo recesso.

[033] Isto significa que, o respectivo recesso divide, pelo menos, duas áreas de superfícies de chaves, que se estendem, respectivamente, em seguida às áreas de canto, e através do recesso são separadas, pelo menos, parcialmente uma da outra, e juntas formam a superfície de chaves.

[034] Nos termos da dilatação mínima das áreas de superfícies de chaves em uma direção transversal entre as áreas de canto, sendo que, a direção transversal passa paralela a uma direção de intervalo das áreas de canto, de preferência, está previsto que, em cada plano de seção transversal que passa perpendicularmente a um eixo central da rosca interna, através da seção poligonal, a soma da dilatação das áreas de superfícies de chaves em uma direção transversal entre, respectivamente, duas áreas de canto sucessivas importe, pelo menos, em 10%, ainda melhor, pelo menos, 15%, em particular, pelo menos, 20% de um intervalo dessas áreas de canto na direção transversal.

[035] Isto significa que, a superfície de chaves, formadas das duas áreas de superfícies de chaves foi reduzida a dez por cento da extensão na direção transversal, em relação à dilatação da superfície de chaves no caso de recesso não existente.

[036] Em princípio é concebível escolher de modo distinto a dilatação das áreas de superfícies de chaves respectivamente individuais, sendo que, a soma das dilatações importa em 10% do intervalo das áreas de canto.

[037] Isto seria concebível, por exemplo, se uma adaptação ideal das áreas de superfícies de chaves às cargas do corpo da porca tiver que ocorrer durante o aperto ou a soltura.

[038] Por exemplo, no caso de um corpo da porca, que primariamente deve ser fixado e depois, em geral, não é mais solto, é concebível escolher de modo distinto as duas áreas de superfícies de chaves, por exemplo, executar a área de superfícies de chaves fortemente carregadas no aperto do parafuso do corpo da porca mais larga do que a área de superfícies de chaves menos carregadas.

[039] Uma forma de execução simplificada prevê que, as duas áreas de superfícies de chaves na direção transversal apresentem aproximadamente a mesma dilatação, de preferência, a mesma dilatação na direção transversal.

[040] Nos termos da formação dos recessos propriamente ditos, até o presente momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[041] Com respeito à sua extensão os recessos poderiam ter quaisquer formas paralelas e radiais ao eixo central, isto é, poderiam apresentar superfícies de forma livre.

[042] Além disso, cada um dos recessos do corpo da porca pode se diferenciar em sua forma e/ou dilatação dos outros recessos.

[043] Por exemplo, são executados de modo similar, contudo, os recessos dispostos respectivamente nos lados que ficam opostos do corpo da porca.

[044] Em particular, não foi apresentado nada sobre a forma da seção transversal das execuções.

[045] Assim, uma solução vantajosa prevê que, os recessos apresentem a mesma forma da seção transversal, em um plano de seção transversal que passa respectivamente perpendicular a um eixo central da rosca interna, através da seção poligonal.

[046] Por exemplo, é concebível que, a forma da seção transversal dos recessos seja similar a um U no respectivo plano de seção transversal.

[047] Mas também é concebível que, a forma daseção transversal dos recessos, no respectivo plano de seçãotransversal seja aproximada de uma forma da seção transversalsimilar a um segmento de círculo, ou a uma forma da seçãotransversal retangular ou em forma de V.

[048] Uma solução vantajosa prevê que, osrecessos apresentem uma forma da seção transversal, que édeterminada por uma área de fundo, e que liga às áreas deparede lateral adjacentes à área de fundo, que passamtransversalmente ao respectivo plano de superfícies dechaves.

[049] Neste caso, por exemplo, é concebível que, os recessos sejam executados de tal modo que, eles apresentem uma forma da seção transversal, que é determinada por uma área de fundo abaulada côncava, e que liga as áreas de parede lateral.

[050] Com respeito à variação da forma da seção transversal do recesso, até o presente momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[051] Assim está previsto que, o recesso apresente uma forma da seção transversal constante ou variável com uma extensão em uma direção paralela ao eixo central.

[052] Em particular, por exemplo, é concebível que, um intervalo da área de fundo de um eixo central da rosca interna seja, em essência, constante ao longo da extensão do recesso na direção do eixo central.

[053] Em alternativa a isso, porém, também é concebível que, a área de fundo com a extensão, apresente um intervalo variável do eixo central na direção do eixo central.

[054] Por exemplo, está previsto que, o recesso esteja provido de uma área de fundo que passa inclinada em relação ao eixo central, que passa, por exemplo, até o respectivo plano de superfícies de chaves.

[055] De modo alternativo ou complementar às características descritas acima da solução de acordo com a invenção, a tarefa mencionada no início também é solucionada por uma porca do tipo descrito no início de acordo com a invenção, pelo fato de que, a rosca interna é fabricada para a formação da porca como porca de segurança, como rosca interna correspondente a um decurso padrão, todavia, através de deformação plástica do corpo da porca é executada desviando do decurso padrão.

[056] A vantagem da solução de acordo com a invenção deve ser vista no fato de que, apenas através da deformação plástica do corpo da porca existe a possibilidade de fabricar uma porca de segurança, a qual, por conseguinte, apresenta propriedades mecânicas ideais com peso menor possível, uma vez que não estão previstos quaisquer elementos adicionais no corpo da porca, que são necessários normalmente para a obtenção do momento de torção de aperto necessário para uma porca de segurança.

[057] Com isso, a porca de acordo com a invenção tem propriedades mecânicas, do mesmo modo, melhoradas ou otimizadas com peso menor possível.

[058] O momento de torção de aperto definido, necessário para a função de acordo com a invenção como porca de segurança pode ser obtida, em particular, pelo fato de que, em virtude da deformação plástica do corpo da porca, a rosca interna apresenta intervalos radiais variáveis do eixo central, que desviam de um decurso padrão, e/ou decursos de intervalo ou filetes da rosca, que desviam de um decurso padrão, de tal modo que, um aparafusamento de um pino roscado ou de um parafuso deforma o corpo da porca deformado plasticamente, por sua vez, de forma elastoplástica na direção da medida padrão, pelo que surge o momento de torção de aperto.

[059] No caso mais simples, nessa ocasião está previsto que, em virtude da deformação plástica do corpo da porca, a rosca interna é executada não redonda em relação ao eixo central.

[060] Uma outra solução vantajosa prevê que, a rosca interna apresente áreas de rosca deformadas dispostas em intervalos de ângulo iguais em relação ao eixo central, cujo intervalo do eixo central é reduzido em relação a um decurso padrão, isto é, seu intervalo é menor do que em uma execução de acordo com padrões.

[061] No caso mais simples se trata de um par de áreas de rosca deformadas, que ficam uma oposta à outra, cujo intervalo do eixo central é reduzido.

[062] Em uma outra forma de execução vantajosa, o momento de torção de aperto definido, necessário para a porca de segurança de acordo com a invenção pode ser obtida, de forma apropriada pelo fato de que, a rosca interna apresenta várias áreas de rosca alternativo ou complementar deformadas, dispostas com simetria de dois algarismos ou de vários algarismos em relação ao eixo central, cujo intervalo é reduzido em relação a um decurso padrão.

[063] Por exemplo, estão previstas várias áreas de rosca deformadas, que ficam opostas uma à outra aos pares em relação ao eixo central, cujo intervalo é reduzido em relação a uma medida padrão ou, por exemplo, estão previstas três ou várias áreas de rosca deformadas, distribuídas de maneira uniforma na circunferência, cujo intervalo é reduzido em relação a um decurso padrão.

[064] Uma execução particularmente apropriada da porca de acordo com a invenção prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de atuação da força sobre áreas de canto que ficam opostas uma à outra, em relação ao eixo central.

[065] Em alternativa a isso, uma outra solução prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de atuação da força sobre áreas de fundo e/ou áreas de parede lateral de recessos, que ficam opostas uma à outra, em relação ao eixo central.

[066] Neste caso, é particularmente vantajoso se, a atuação da força ocorrer em uma área superior da seção poligonal, uma vez que, o corpo da porca é deformado plasticamente, de preferência, na área superior com forças menores do que na área de um lado de pressão do mesmo.

[067] Uma outra solução alternativa prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de atuação da força na área de um canto externo do segundo lado frontal.

[068] Em particular, uma solução prevê que, a rosca interna apresente áreas de rosca deformadas, com um decurso desviando de um decurso padrão, sendo que, por exemplo, seu decurso de passo é variado em relação a um passo padrão, isto significa que, por exemplo, um intervalo dos filetes de rosca um do outro é maior ou menor do que em uma ilustração de acordo com padrões.

[069] Por sua vez, uma outra solução vantajosa prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de atuação da força sobre um dos lados frontais, em particular, o segundo lado frontal, com um componente na direção paralela ao eixo central.

[070] Nos casos nos quais sobre um canto externo do segundo lado frontal ocorre uma atuação da força, ou sobre o segundo lado frontal diretamente ocorre uma atuação da força, de preferência, um filete da rosca adjacente ao segundo lado frontal é deformado plasticamente, desviando do decurso padrão, a fim de obter o momento de torção de aperto necessário.

[071] Com respeito ao tipo da atuação das forças de deformação, até o presente momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[072] Assim, uma solução vantajosa prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de forças de deformação que atuam em forma de ponto.

[073] De modo alternativo ou complementar a isso, uma outra solução prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de forças de deformação que atuam de forma linear.

[074] De modo alternativo ou complementar uma outra solução apropriada prevê que, o corpo da porca seja deformado plasticamente através de forças de deformação que atuam de forma superficial.

[075] Com respeito à extensão da deformação do corpo da porca, até o presente momento não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[076] Assim, uma solução vantajosa prevê que, o corpo da porca seja deformado globalmente.

[077] Sob o conceito deformado globalmente, neste caso, deve ser entendido que, no total o corpo da porca, de preferência, a seção poligonal do corpo da porca tem uma forma, que desvia dos decursos padrão em relação a uma forma, na produção de acordo com padrões de decursos padrão.

[078] Isto significa que, o corpo da porca e, em particular, a seção poligonal do mesmo são deformados no total.

[079] De modo alternativo ou complementar, porém, do mesmo modo também é possível que, o corpo da porca seja deformado, com prioridade, localmente.

[080] Como uma deformação local prioritária, neste caso, deve ser entendido que, essa deformação atua só localmente, portanto, na área do corpo da porca, na qual essa deformação é introduzida e, por conseguinte, não atua de tal modo que, o corpo da porca propriamente dito, ou a seção poligonal do mesmo alterem de modo significativo sua forma básica.

[081] Com respeito ao material, do qual o corpo da porca foi fabricado, na conexão com o esclarecimento até o presente momento das soluções de acordo com a invenção, não foram feitas quaisquer indicações mais detalhadas.

[082] Uma porca com, pelo menos, uma das características esclarecidas acima pode ser fabricada de metal, por exemplo, de aço, cerâmica, vidro, polímero, material composto ou de um “material inteligente”.

[083] Em particular, de modo alternativo ou complementar às características dos exemplos de execução e das versões descritas até o presente momento, a tarefa mencionada no início de acordo com a invenção também é solucionada pelo fato de que, o corpo da porca é fabricado de aço com uma estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica.

[084] Um aço com uma estrutura desse tipo permite conferir às porcas propriedades mecânicas mais ideais possíveis, com peso menor possível e, em particular, uma estrutura desse tipo permite uma fabricação particularmente rentável de uma porca desse tipo.

[085] Assim, uma solução apropriada prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresente um teor de carbono de, pelo menos, 0,25% em peso ou mais.

[086] Um teor de carbono desse tipo tem-se comprovado como apropriado para uma estrutura de uma porca com propriedades mecânicas ideias.

[087] As propriedades de resistência de uma estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica desse tipo podem aumentar de acordo com a invenção, pelo fato de que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresenta propriedades de resistência aumentadas através de precipitações de elementos de microligas.

[088] Neste caso, as partes dos elementos de microligas são muito pequenas.

[089] Assim, uma solução vantajosa prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresente, pelo menos, 0,05% em peso de elementos de microligas.

[090] Uma solução particularmente apropriada prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresente, pelo menos, 0,1% em peso de elementos de microligas.

[091] Nesse contexto não foram feitas quaisquerindicações mais detalhadas sobre elementos de microligasdesse tipo.

[092] Os elementos de microligas desse tiposão, por exemplo, Nb, Va, Ti.

[093] Uma outra solução vantajosa prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresente propriedades de resistência aumentadas através de tratamento prévio termomecânico.

[094] Isto são etapas do tratamento prévio termomecânico, que são conhecidas do estado da técnica.

[095] Além disso, uma solução vantajosa prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresente uma solidificação de cristal misto através, por exemplo, de silício e/ou manganês.

[096] Além disso, é possível obter a resistência à forma desejada do corpo da porca, em particular, na área do revestimento de suporte da rosca por meio de um tratamento térmico subsequente.

[097] Todavia, é particularmente vantajoso se, a desejada resistência à forma do revestimento de suporte da rosca puder ser obtida por transformação a frio de estruturas bainíticas ou ferrítico-perlíticas, e produção parcial de altas densidades de deslocamento sem tratamento térmico subsequente, uma vez que esse método possibilita economias consideráveis nos custos de fabricação.

[098] Uma forma de execução apropriada de uma porca prevê que, a estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica através do controle da conversão da estrutura e através da transformação apresente uma dureza na faixa de 100 até 370 HV, ainda melhor de 110 até 360 HV para rosca normal e uma dureza na faixa de 170 até 370 HV, ainda melhor de 180 até 360 HV para rosca fina no revestimento de suporte da rosca, sem que seja necessário um tratamento térmico posterior.

[099] Além disso, a tarefa mencionada no início também é solucionada por um método de acordo com uma das reivindicações de 48 até 70.

[0100] Outras características e vantagens são objeto da descrição a seguir, bem como, da representação gráfica de alguns exemplos de execução.

[0101] No desenho é mostrado:

[0102] Na fig. 1, uma representação em perspectiva de um primeiro exemplo de execução de uma porca de acordo com a invenção;

[0103] Na fig. 2, uma vista de cima sobre a porca na direção da seta A na fig. 1;

[0104] Na fig. 3, um corte ao longo da linha 3-3 na fig. 2;

[0105] Na fig. 4, uma representação similar à fig. 1 de um segundo exemplo de execução de uma porca de acordo com a invenção;

[0106] Na fig. 5, uma representação similar à fig. 2 do segundo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0107] Na fig. 6, uma representação similar à fig. 3 do segundo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0108] Na fig. 7, uma representação similar à fig. 1 de um terceiro exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0109] Na fig. 8, uma representação similar àfig. 2 do terceiro exemplo de execução da porca de acordo coma invenção;

[0110] Na fig. 9, uma representação similar à

[0111] Na fig. 10, uma representação similar à fig. 1 de um quarto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0112] Na fig. 11, uma representação similar à fig. 2 do quarto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0113] Na fig. 12, uma representação similar à fig. 3 do quarto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0114] Na fig. 13, uma representação similar à fig. 1 de um quinto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0115] Na fig. 14, uma representação similar à fig. 2 do quinto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0116] Na fig. 15, uma representação similar à fig. 3 do quinto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0117] Na fig. 16, uma representação similar à fig. 1 de um sexto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0118] Na fig. 17, uma representação similar à fig. 2 do sexto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0119] Na fig. 18, uma representação similar à fig. 3 do sexto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0120] Na fig. 19, uma representação similar à fig. 1 de um sétimo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0121] Na fig. 20, uma representação similar à fig. 2 do sétimo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0122] Na fig. 21, uma representação similar à fig. 3 do sétimo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0123] Na fig. 22, uma representação similar à fig. 1 de um oitavo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0124] Na fig. 23, uma representação similar à fig. 2 do oitavo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0125] Na fig. 24, uma representação similar à fig. 3 do oitavo exemplo de execução da porca de acordo com a invenção;

[0126] Na fig. 25, uma representação similar à fig. 11 do quarto exemplo de execução da porca de acordo com a invenção, executada como primeira versão de uma porca de segurança;

[0127] Na fig. 26, uma representação similar à fig. 12 da primeira versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0128] Na fig. 27, uma representação similar à fig. 25 de uma segunda versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0129] Na fig. 28, uma representação similar à fig. 26 da segunda versão da porca de segurança de acordo com a invenção;

[0130] Na fig. 29, uma representação similar à fig. 25 de uma terceira versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0131] Na fig. 30, uma representação similar à fig. 26 da terceira versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0132] Na fig. 31, uma representação similar à fig. 25 de uma quarta versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0133] Na fig. 32, uma representação similar à fig. 26 da terceira versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0134] Na fig. 33, uma representação similar à fig. 25 de uma quinta versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0135] Na fig. 34, uma representação similar à fig. 26 da quinta versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0136] Na fig. 35, uma representação similar à fig. 25 de uma sexta versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção;

[0137] Na fig. 36, uma representação similar à fig. 26 da sexta versão da porca de segurança de acordo com a invenção;

[0138] Na fig. 37, uma representação similar à fig. 25 de uma sétima versão da porca de segurança de acordo com a invenção e

[0139] Na fig. 38, uma representação similar à fig. 26 da sétima versão da porca de segurança de acordo com a invenção;

[0140] Na fig. 39, uma composição de aços com uma estrutura ferrítico-perlítica endurecendo por precipitação de acordo com a invenção e

[0141] Na fig. 40, uma composição de propriedades e composições de um aço a partir de uma estrutura ferrítico-perlítica endurecendo por precipitação de acordo com a invenção com boas propriedades de transformação a frio.

[0142] Um primeiro exemplo de execução representado nas figuras de 1 a 3 de uma porca de acordo com a invenção, designada como um todo com 10 compreende um corpo da porca 12, o qual se estende ao longo de um eixo central 14, entre um primeiro lado frontal 16 e um segundo lado frontal 18.

[0143] O corpo da porca 12 é atravessado por um furo roscado 20, que se estende paralelamente ao eixo central 14 desde o primeiro lado frontal 16 até o segundo lado frontal 18, o qual apresenta uma rosca interna 22 com filetes da rosca 24, os quais se estendem de um diâmetro do furo central DK predeterminado por um contorno interno dos filetes da rosca 24, até um diâmetro nominal ou diâmetro externo DA predeterminado por um contorno externo dos filetes da rosca 24, para dentro do corpo da porca 12, e os quais são suportados por um revestimento de suporte da rosca 30 que envolve os filetes da rosca 24, o qual é parte do corpo da porca 12.

[0144] O revestimento de suporte da rosca 30 cilíndrico, e que representa um componente integral do corpo da porca 12 confere aos filetes da rosca 24 a estabilidade necessária contra um desvio dos mesmos na direção radial e/ou na direção axial em relação ao eixo central 14, por meio de sua parede 34 fechada em uma direção da circunferência 32 circulando em torno do eixo central 14, sendo que, a parede 34 do revestimento de suporte da rosca 30, partindo do diâmetro externo DA na direção radial em relação ao eixo central 14 apresenta uma espessura DG, que corresponde pelo menos, a 0,05 vezes do diâmetro externo DA da rosca interna 22, a fim de estabilizar os filetes da rosca 24, no caso de uma carga através de um pino roscado 36 aparafusado com uma rosca externa 35 correspondente nos filetes da rosca 24, contra um movimento na direção radial e/ou axial em relação ao eixo central 14.

[0145] O corpo da porca 12 está provido de um contorno externo poligonal 40, em uma seção poligonal 38, que no primeiro exemplo de execução se estende desde o primeiro lado frontal 16 até o segundo lado frontal 18, cujo contorno é definido pelas áreas de canto 42 e superfícies de chaves 44 que ficam entre as áreas de canto 42, sendo que, superfícies de chaves 44 que ficam opostas uma à outra em relação ao eixo central 14 passam paralelas uma à outra, e passam em um intervalo, que é definido por uma norma usual para porcas 10, por exemplo, DIN EN 1661, 1663, 1664, 1667, DIN EN ISO 4032 - 4036, DIN EN ISO 8673 - 8675, DIN EN ISO 7040 - 7042, DIN EN ISO 7719, DIN EN ISO 10511 - 10513, bem como, DIN EN ISO 4759 - 1, de tal modo que, o contorno externo 40 apresenta, respectivamente, um número par de superfícies de chaves 44, que passam paralelas uma à outra aos pares, sendo que, as áreas de canto 42 representam, respectivamente, uma passagem entre as superfícies de chaves 44 que se sucedem na direção da circunferência 32.

[0146] No caso da porca 10 representada, o contorno externo poligonal 40 é executado como sextavado com uma forma da seção transversal de um hexágono regular de acordo com o “Tabellenbuch Metall/ Livro de tabelas de metal”, 44a. Edição, Verlag Europa Lehrmittel, página 59, de tal modo que, seis áreas de canto 42 e seis superfícies de chaves 44 estão situadas, respectivamente, entre as áreas de canto 42 sucessivas nos planos de superfícies de chaves 46, sendo que, os planos de superfícies de chaves 46 passam respectivamente, paralelos ao eixo central 14 e são alinhados de tal modo que, os planos de superfícies de chaves 46 que ficam, respectivamente, opostos um ao outro passam paralelos ao eixo central 14 que fica entre esses planos, e paralelos um ao outro.

[0147] De acordo com o primeiro exemplo de execução, no caso do corpo da porca 12 de acordo com a invenção, as superfícies de chaves 44 se estendem em uma direção transversal 48 que fica no respectivo plano de superfícies de chaves 46, entre as áreas de canto 42 sucessivas não interligando e fechadas nos planos de superfícies de chaves 46, mas as superfícies de chaves 44 são formadas por áreas de superfícies de chaves 52 e 54, que ficam nos planos de superfícies de chaves 46, sendo que, de preferência, as áreas de superfícies de chaves 52 e 54 se estendem respectivamente, em seguida a uma das áreas de canto 42, na direção da outra respectiva área de canto 42, todavia, não passam uma dentro da outra.

[0148] Pelo contrário, entre as áreas de superfícies de chaves 52 e 54 está situado um recesso 60, se estendendo na direção do eixo central 14, partindo do respectivo plano de superfícies de chaves 46 para dentro do corpo da porca 12, o qual adjacente às áreas de superfícies de chaves 52 e 54 apresenta áreas de parede lateral 62 e 64 que passam transversais a essas áreas, bem como, uma área de fundo 66 que liga as áreas de parede lateral 62 e 64, a qual é executada abaulada côncava, e se projeta tão longe para dentro do corpo da porca 12, que esse corpo toca o revestimento de suporte da rosca 30.

[0149] De preferência, a área de fundo 66, neste caso, é abaulada côncava, de tal modo que, ela passa pelas áreas de parede lateral 62 e 64, do mesmo modo, abauladas côncavas, de tal modo que, em um plano de seção transversal QE correspondente ao plano intermediário na fig. 2, que passa perpendicularmente ao eixo central 14, o recesso 60 apresenta uma forma da seção transversal em formato de U, de preferência, até mesmo uma forma da seção transversal estendem aproximada de um segmento circular.

[0150] No corpo da porca 12 de acordo com a invenção, as áreas de canto 42, as áreas de superfícies de chaves 52 e 54, bem como, as áreas de parede lateral 62 e 64 e em parte a área de fundo 66 são suportadas por suportes do contorno externo 70 do corpo da porca 12, que, do mesmo modo, representam um componente integral do corpo da porca 12, e por isso também são moldadas em uma só peça no revestimento de suporte da rosca 30, e partindo do revestimento de suporte da rosca 30 se estendem, respectivamente, para fora radialmente em relação ao eixo central 14, e que, neste caso, suportam as superfícies mencionadas acima.

[0151] Partindo das áreas de canto 42, as áreas de superfícies de chaves 52 e 54 que formam as superfícies de chaves 44 no respectivo plano da seção transversal QE que passam perpendiculares ao eixo central 14, por exemplo, ao plano do desenho na fig. 2, através de uma largura B52 e uma largura B54 em uma direção transversal 48, que junto com, pelo menos, 10% de um intervalo AK importam em áreas de canto 42 adjacentes, de tal modo que, inversamente o recesso 60 apresenta uma largura BA no plano da seção transversal QE que passa perpendicular ao eixo central 14, a qual tem no máximo 90% do intervalo AK das áreas de canto 42 sucessivas.

[0152] O contorno externo 40 definido somente através das áreas de superfícies de chaves 52 e 54, bem como, as áreas de canto 42, e executado de acordo com o padrão nessas áreas, no primeiro exemplo de execução, na área da seção poligonal 38 do corpo da porca 12 é idêntico em cada plano da seção transversal QE que passa perpendicular ao eixo central 14, de tal modo que, na seção poligonal 38 podem agarrar ferramentas usuais previstas para um polígono desse tipo de acordo com o padrão, com a respectiva largura de chave SW, a fim de poder aparafusar e desparafusar a porca 10 com a rosca interna 22 em um pino roscado.

[0153] No exemplo de execução representado na fig. 1 de uma porca 10 de acordo com a invenção, o corpo da porca 12 não se estende além da seção poligonal 38, isto é, o corpo da porca 12 é formado somente pela seção poligonal 38, de tal modo que, por exemplo, o lado frontal 16 representa uma superfície de pressão 82, com a qual um elemento a ser aparafusado ou um corpo a ser aparafusado pode ser admitido.

[0154] Além disso, a forma da seção transversal do corpo da porca 12 na seção poligonal 38 toda, é idêntico em cada plano da seção transversal QE que passa perpendicular ao eixo central 14, de tal modo que, ao longo de toda a extensão do corpo da porca, entre o primeiro lado frontal 16 e o segundo lado frontal 18 essa seção apresenta a forma da seção transversal idêntica.

[0155] Com isso, no primeiro exemplo de execução, no total o corpo da porca 12 é executado de tal modo que, à exceção do decurso da rosca interna 22 esse corpo apresenta uma simetria de rotação de seis algarismos em torno do eixo central 14.

[0156] Se, neste caso, pelo lado de pressão 82 um elemento for admitido com uma superfície de pressão 84, então, no revestimento de suporte da rosca 30 estão forças que atuam próximas do lado de pressão 82 na direção da circunferência 32, as quais atuam no sentido de um alargamento máximo do revestimento de suporte da rosca 30, e diminuem com intervalo crescente pelo lado de pressão 82, de tal modo que, o revestimento de suporte da rosca 30 no total deve ser dimensionado de tal modo que, a espessura radial DG de sua parede 34 é suficiente para absorver o coletivo de carga de forças e momentos, que atua no caso da carga prevista do corpo da porca 12, em seguida ao lado de pressão 82 (fig. 3).

[0157] Em um segundo exemplo de execução, representado nas figuras de 4 a 6, a seção poligonal 38 se estende, do mesmo modo, através de todo o corpo da porca 12’, desde o primeiro lado frontal 16 para o segundo lado frontal 18, ao longo do eixo central 14, entretanto, o recesso 60’ não se estende desde o segundo lado frontal 18 até o primeiro lado frontal 16, mas até um fundo de pressão 90 que representa um componente integral do corpo da porca 12’, na área do lado de pressão 82’, o qual se estende entre as áreas de canto 42 que se sucedem radialmente ao eixo central 14, até os planos de superfícies de chaves 46, de tal modo que, na área do fundo de pressão 90 se forma uma área de superfícies de chaves 56, que se estende na direção transversal 48 continuamente entre as áreas de canto 42.

[0158] No segundo exemplo de execução, o recesso 60’ passa pelo segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16, por conseguinte, somente até o fundo de pressão 90 e, por conseguinte, através de uma seção parcial TA da extensão do corpo da porca 12’ na direção do eixo central 14, e termina com uma parede de fechamento 92, que está alinhada paralela a um plano de seção transversal QE, que passa perpendicular ao eixo central 14, e representa um lado superior do fundo de pressão 90, que fica oposto a uma superfície de pressão 84’.

[0159] Pelo fato de que, no segundo exemplo de execução, o fundo de pressão 90 se estende bem radialmente para fora na área do lado de pressão 82’, na área do primeiro lado frontal 16, a espessura radial DG 1 do revestimento de suporte da rosca 30 é maior do que na área do segundo lado frontal, na qual a espessura radial DG 2 do revestimento de suporte da rosca 30 é limitada pela área de fundo 66’ do recesso 60’.

[0160] Com isso, na área do lado de pressão 82’, o revestimento de suporte da rosca 30’ tem uma espessura radial DG1 maior, e com isso, na área do lado de pressão 82’, confere à rosca interna 22 uma estabilidade maior contra um alargamento radial e/ou axial do mesmo.

[0161] Através do fundo de pressão 90, por conseguinte, na área do lado de pressão 82’ ocorre um reforço adicional do revestimento de suporte da rosca 30 contra um alargamento na direção da circunferência 32.

[0162] Além disso, através do fundo de pressão 90 também ocorre um reforço dos suportes do contorno externo 70, um em relação ao outro, de tal modo que deste modo ao todo o corpo da porca 121 está na situação de absorver cargas maiores.

[0163] Em um terceiro exemplo de execução, representado nas figuras de 7 a 9, do mesmo modo, aquelas partes, que são idênticas àquelas do primeiro exemplo de execução estão providas dos mesmos números de referência, de tal modo que pode ser feita referência integralmente às execuções dos exemplos de execução anteriores.

[0164] Em oposição ao segundo exemplo de execução, no terceiro exemplo de execução, na área do fundo de pressão 90 ainda estão previstos um flange de pressão 100 que se sobressai radialmente acima do corpo poligonal 38, o qual em relação ao eixo central 14 apresenta um contorno externo 102 circular, de tal modo que na área do lado de pressão 82” do corpo da porca existe uma superfície de pressão 84” ampliada, que levanta uma superfície da seção transversal da seção poligonal 38, a qual se projeta radialmente nesse exemplo de execução além do flange de pressão 100 na direção paralela ao eixo central 14. A seção poligonal 38 é executada da mesma forma, como no segundo exemplo de execução, uma vez que, da mesma forma como no segundo exemplo de execução, partindo do segundo lado frontal 18, na direção do primeiro lado frontal 16”, o recesso 60’ se estende somente até o fundo de pressão 90 e termina na área do fundo de pressão 90, com a parede de fechamento 92.

[0165] Neste caso, como descrito no segundo exemplo de execução, da mesma forma, a parede de fechamento 92 passa paralela aos planos de seção transversal QE, que passam perpendiculares ao eixo central 14.

[0166] Em um quarto exemplo de execução, representado nas figuras 10, 11 e 12, na medida em que são utilizados os mesmos números de referência, o corpo da porca 12”’ é executado de forma idêntica como nos exemplos de execução precedentes, de tal modo que, para isso pode ser remetido integralmente às execuções.

[0167] Em particular, o corpo da porca 12”’ compreende a seção poligonal 38, com o fundo de pressão 90 e o flange de pressão 100 de acordo com o terceiro exemplo de execução.

[0168] Em oposição ao terceiro exemplo de execução, entretanto, a parede de fechamento 92”’ do recesso 60”’ não passa paralela ao um plano de seção transversal QE, mas em um ângulo α em relação a esse plano e, por conseguinte, partindo da área de fundo 66”’ do recesso 60”’ está inclinada para fora com extensão radial crescente em relação ao eixo central 14, de tal modo que a parede de fechamento 92”’ cai radialmente para fora na direção do flange de pressão 100.

[0169] Em um quinto exemplo de execução representado nas figuras de 13 a 15, do mesmo modo, aquelas partes, que são idênticas com aquelas dos exemplos de execução anteriores, estão providas dos mesmos números de referência, de tal modo que, com respeito à descrição das mesmas pode ser feita referência integralmente às execuções dos exemplos de execução anteriores.

[0170] Em oposição aos exemplos de execução anteriores, no quinto exemplo de execução a área de fundo 66”” dos recessos 60”” são executadas de tal modo que, na área do segundo lado frontal 18 essa área apresenta uma profundidade máxima, isto é, um intervalo máximo do plano de superfícies de chaves 46, que se reduz aumentando, com extensão crescente da área de fundo 66”” na direção do primeiro lado frontal 16, isto significa que, no total a área de fundo 66”” passa em um ângulo agudo para o eixo central 14, e ao alcançar o fundo de pressão 90 também alcança o plano de superfícies de chaves 46.

[0171] Uma extensão do recesso 60”” desde o segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16, neste caso, está limitada, por exemplo, a uma seção parcial TA do corpo da porca 12””, cuja extensão importa em menos do que a metade da extensão do corpo da porca 12””, desde o primeiro lado frontal 16 para o segundo lado frontal 18.

[0172] Nesse exemplo de execução, por conseguinte, do mesmo modo, a espessura radial DG da parede 34”” do revestimento de suporte da rosca 30”” já em aproximadamente a metade da extensão do corpo da porca 12 desde o segundo lado frontal 18 para o primeiro lado frontal 16 é significativamente maior do que na área do segundo lado frontal 18 e continua até à espessura radial DG 1 na área do primeiro lado frontal 16 e do flange de pressão 100 existente nessa área.

[0173] Em um sexto exemplo de execução, representado nas figuras de 16 a 18, em oposição ao quinto exemplo de execução a área de fundo 66””’ da cavidade 60””’ não é executado passando reto, mas passa desde o segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16 de uma forma abaulada côncava, até o alcance do respectivo plano de superfícies de chaves 46.

[0174] De resto, o sexto exemplo de execução é executado da mesma forma, como o quinto exemplo de execução, de tal modo que, com respeito a outros detalhes pode ser feita referência integral às execuções em relação ao quinto exemplo de execução, e também aos exemplos de execução precedentes.

[0175] Em um sétimo exemplo de execução, representado nas figuras de 19 a 21, os recessos 60””” são executados de tal modo que, eles não apresentam nenhuma seção transversal aproximadamente em formato de U, como no contexto com os exemplos de execução descritos até o momento, mas uma seção transversal aproximadamente em formato retangular, sendo que, as áreas de parede lateral 62””” e 64””” se estendem, primeiramente quase perpendicularmente ao plano de superfícies de chaves 46 para dentro do corpo da porca 12”””, e então, passam com arredondamentos insignificantes para a área de fundo 66”””, que com exceção das passagens arredondadas em relação às áreas de parede lateral 62””” e 64””” passa aproximadamente paralela ao plano de superfícies de chaves 46, entre as áreas de parede lateral 62””” e 64””” e, sobretudo, partindo do segundo lado frontal 18 com extensão crescente na direção paralela ao eixo central 14, passa para fora com referência ao eixo central 14 e consequentemente cai radialmente para fora na direção do flange de pressão 100.

[0176] Por conseguinte, partindo do segundo lado frontal 18 do corpo da porca, a área de fundo 66””” passa na direção do primeiro lado frontal 16 em um ângulo agudo α””” em relação ao eixo central 14, caindo radialmente para fora na direção do primeiro lado frontal 16 e, com isso, depois da extensão através da seção parcial TA alcança o plano de superfícies de chaves 46.

[0177] De resto, no sétimo exemplo de execução, os outros elementos da porca 10 de acordo com a invenção, na medida em que esses elementos são idênticos com os exemplos de execução precedentes, são providos dos mesmos números de referência, de tal modo que, pode ser feita referência integralmente às execuções dos exemplos de execução precedentes.

[0178] Em um oitavo exemplo de execução, representado nas figuras de 22 a 24, a cavidade 60”””’ é moldada irregularmente, de tal modo que, por exemplo, a área de fundo 66”””’ é ondulada irregularmente parcial, tanto na direção de sua extensão do segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16 do corpo da porca 12”””’ e também na direção transversal 48 entre as áreas de canto 42, de tal modo que, tanto a totalidade das áreas de parede lateral 62”””’ e 64”””’ em ligação com a área de fundo 66”””’ pode ter toda e qualquer forma irregular, sendo que, o intervalo máximo da área de fundo 66”””’ do respectivo plano de superfícies de chaves 46 fixa a espessura radial DG da parede 34 do revestimento de suporte da rosca 30”””’.

[0179] Neste caso, os recessos 60”””’ do segundo lado frontal 18 podem se estender na direção do primeiro lado frontal 16 até o flange de pressão 100, eventualmente, contudo, também podem apresentar só ao longo de uma extensão através de uma seção parcial TA, de tal modo que, entre o respectivo recesso 60”””’ e o flange de pressão 100 exista ainda a formação de um fundo de pressão 90.

[0180] No contexto com todos os exemplos de execução precedentes existe a possibilidade de executar a porca de acordo com a invenção como porca convencional, isto é, como uma porca, cuja rosca interna 22 pode ser aparafusada facilmente no pino roscado 36 e, em particular, não apresenta nenhum momento de torção de aperto ao aparafusar ou desparafusar e, por conseguinte não dispõe de nenhum seguro contra perda.

[0181] Em alternativa, todavia, também é possível executar as porcas 10 e, em particular, as porcas 10 de acordo com todos os exemplos de execução descritos anteriormente, como porcas de segurança 10S, isto é, executar essas porcas de tal modo que, durante o aparafusamento da rosca interna 22 no pino roscado 36 ocorra um momento de torção de aperto, o qual impeça que a porca possa se soltar automaticamente do estado quando aparafusado, em virtude de um coletivo de carga dominante, sendo que, os momentos de torção de aperto devem ser especificáveis, de preferência, em função da finalidade de aplicação.

[0182] Com auxílio do quarto exemplo de execução representado acima são mostradas, a seguir, diversas possibilidades da invenção alternativas ou adicionais, como de forma simples pode ser especificado um momento de torção de aperto definido de porcas poligonais em geral, em particular, todavia, também de porcas poligonais executadas de acordo com o primeiro até o oitavo exemplo de execução.

[0183] No caso de uma primeira versão nas figuras 25 e 26 de uma porca 10S de acordo com a invenção, cujo corpo da porca 12 apresenta uma seção poligonal 38 ocorre uma deformação da seção poligonal 38 devido à atuação de uma força de deformação puntiforme DKP, por exemplo, em seções de canto 42 que ficam opostas uma à outra, por exemplo, em somente duas seções de canto 42 que ficam opostas uma à outra de suportes de contorno externo 70 que ficam opostos um ao outro, de tal modo que, mediante deformação da seção poligonal 38 ocorre uma deformação plástica da rosca interna 22, de tal modo que, por exemplo, na área dos suportes de contorno externo 70 admitidos pelas forças de deformação que atuam em formato de ponto, as áreas de rosca GBD que ficam opostas uma à outra em relação ao eixo central, apresentam um intervalo menor AGD entre si do que as áreas de rosca GB que ficam fora das áreas de rosca GBD, de tal forma que, durante o aparafusamento dessas porcas 10S de acordo com a primeira versão, as áreas de rosca deformadas GBD, cujo intervalo AGD é menor do que especificado pela norma, durante o aparafusamento do pino roscado 36 com a rosca externa 35 na rosca interna 22, por meio de deformação elastoplástica da seção poligonal 38 a rosca interna 22 seja alargada novamente para a medida do pino roscado 36 aparafusado, de tal modo que, a seção poligonal 38, que apresenta uma resistência elastoplástica global à forma sofra com preponderância uma alteração de forma elastoplástica como um todo, e por isso produza uma força de reação a isso, com a qual as áreas de rosca deformadas GBD façam pressão sobre a rosca externa 35 do pino roscado 36 a ser aparafusado e, com isso, produzam o desejado momento de torção de aperto.

[0184] Uma vez que, nesse exemplo de execução a deformação plástica da seção poligonal 38, produzida pelas forças de deformação puntiformes DKP representa preponderantemente uma deformação global da seção poligonal 38, as forças produzidas pela alteração de forma elastoplástica, com as quais as seções da rosca deformadas GBD atuam sobre a rosca externa 35 do pino roscado 36 aparafusado, do mesmo modo, são definidas com preponderância por meio da resistência à forma elastoplástica global da seção poligonal 38.

[0185] A atuação das forças de deformação puntiformes DKP sobre as seções de canto 42 ocorre, de preferência, em uma área superior 112 das áreas de canto 42, que ficam próximas do segundo lado frontal 18, uma vez que nessa área superior 112 a seção poligonal 38 apresenta uma capacidade de deformação plástica maior do que na área do fundo de pressão 90 ou do flange de pressão 100, de tal modo que, o trajeto que a rosca externa 68 do pino roscado 36 percorre através da área deformada com intervalo mínimo AGD é menor.

[0186] De preferência, a área superior 112 se estende, neste caso, partindo do segundo lado frontal 18 até o máximo de uma metade da extensão do recesso 60”’ desde o segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16 ou do lado de pressão 82, de preferência, até um terço da extensão do recesso 60”’, desde o segundo lado frontal 18 na direção do primeiro lado frontal 16.

[0187] Na primeira versão da porca de segurança 10S de acordo com a invenção, as forças de deformação puntiformes DKP são alinhadas de tal modo que, elas atuam radialmente e transversalmente em relação ao eixo central 14, de preferência, perpendicularmente a esse eixo.

[0188] Mas também existe a possibilidade de deixar as forças de deformação que atuam em forma de ponto DKP atuar ou com um componente na direção do primeiro lado frontal 16, ou ambos com um componente na direção do segundo lado frontal 18.

[0189] As forças que atuam em forma de ponto DKP deixam no corpo da porca 12 pontos de pressão 114 em formato de ponto, nos quais é reconhecível sua atuação.

[0190] Em uma segunda versão de uma porca de segurança 10S’ executada de acordo com a invenção, representada nas figuras 27 e 28, ocorre a atuação das forças de deformação não em forma de forças de deformação que atuam em forma de ponto DKP, mas em forma de forças de deformação que atuam de forma linear DKL sobre as áreas de canto 42 na área superior 112, que, do mesmo modo, levam a deformações da seção poligonal 38 similar às do tipo descrito no contexto com a primeira versão, sendo que, com as forças de deformação que atuam de forma linear DKL, do mesmo modo, ocorre, em essência, uma deformação da seção poligonal 38 como um todo.

[0191] Da mesma forma, como na primeira versão, as forças de deformação que atuam de forma linear DKL podem ser duas forças de deformação que atuam uma em relação à outra DKL aos pares em relação ao eixo central 14, ou várias forças de deformação DKL que atuam, de preferência, respectivamente, em intervalos de ângulo regulares em relação ao eixo central 14, sendo que, deformações similares aproximadamente da seção poligonal 38 como na primeira versão e, sendo que, as forças de deformação DKL deixam pontos de pressão 116 de forma linear no corpo da porca 12.

[0192] Também no caso do emprego das forças de deformação que atuam de forma linear DKL, de acordo com a segunda versão, as forças de deformação que atuam de forma linear DKL são direcionadas de tal modo que elas passam transversalmente ao eixo central 14, por exemplo, perpendiculares a esse eixo.

[0193] Mas também existe a possibilidade de deixar as forças de deformação que atuam de forma linear DKL ou ambas atuar com um componente na direção do primeiro lado frontal 16, ou ambas com um componente na direção do segundo lado frontal 18.

[0194] Em uma terceira versão de uma porca de segurança de acordo com a invenção, representada nas figuras 29 e 30, do mesmo modo, é utilizado um corpo da porca 12 de acordo com o quarto exemplo de execução, e ocorre uma atuação neste caso, não na área dos suportes de contorno externo 70, mas na área do fundo 66”’, sendo que, na terceira versão, do mesmo modo, são utilizadas forças de deformação que atuam em forma de ponto DKP na área superior 112, que com preponderância levam a uma deformação de áreas parciais do revestimento de suporte da rosca 30, adjacentes aos pontos de pressão 114 em formato de ponto e, por conseguinte, produzem áreas da rosca deformadas GBD”, sendo que, a deformação é localizada mais forte, uma vez que também já o revestimento de suporte da rosca 30 em oposição aos suportes de contorno externo 70 em virtude de uma espessura mínima sofre uma deformação elastoplástica local primária, que do mesmo modo resulta em uma deformação elastoplástica local da rosca interna 22 e, com isso, leva a uma área da rosca deformada GBD”.

[0195] Durante o aparafusamento de uma porca de segurança 10S” desse tipo, de acordo com a terceira versão, na rosca externa 35 de um pino roscado 36, é gerada a força produzida pela deformação elastoplástica, que atua sobre as áreas da rosca deformadas GBD” pelo fato de que, primariamente a deformação plástica local do revestimento de suporte da rosca 30 é regredida, através do retorno da deformação elastoplástica local do revestimento de suporte da rosca 30 durante o aparafusamento do pino roscado 36, pelo menos, parcialmente.

[0196] Neste caso, porém, o retorno da deformação elastoplástica local também ainda pode se sobrepor adicionalmente, com uma deformação total da seção poligonal 38, a qual permite movimentar separando uma da outra novamente as áreas da rosca deformadas GBD” de tal modo que, o pino roscado 36 possa ser aparafusado na rosca interna 22, entretanto com a geração do momento de torção de aperto desejado.

[0197] A deformação produzida localmente com preponderância por meio da atuação sobre a área de fundo 66”’ do recesso 60”’, porém também pode ser combinada adicionalmente com uma deformação preponderantemente global da seção poligonal 38 por meio da atuação complementar de forças de deformação DKP ou DKL sobre as áreas de canto 42, como no contexto com a primeira ou a segunda versão.

[0198] As forças de deformação que atuam em forma de ponto DKP de acordo com a terceira versão, de preferência, do mesmo modo são orientadas transversalmente em relação ao eixo central 14, em particular, perpendiculares a esse eixo.

[0199] Mas também existe a possibilidade de conferir a essas forças de deformação que atuam em forma de ponto DKP um componente na direção do primeiro lado frontal 16 ou do segundo lado frontal 18.

[0200] Em uma quarta versão de uma porca de segurança 10S”’ de acordo com a invenção, representada na fig. 31 e na fig. 32, na área de fundo 66 não ocorre nenhuma atuação em forma de ponto, mas são utilizadas forças de deformação que atuam de forma linear DKL, as quais nessa versão, por exemplo, são efetivas em todas as áreas de fundo 66 da seção poligonal 38, a fim de produzir, correspondente ao número das áreas de fundo 66, várias vezes em torno do eixo central 14, por exemplo, as áreas da rosca deformadas GBD”’1 até GBD”’6 as forças que surgem preponderantemente através da deformação local do revestimento de suporte da rosca 30, de tal modo que essas seis áreas da rosca deformadas GBD”’1 até GBD”’6 dispostas em torno do eixo central 14 sejam responsáveis pelo momento de torção de aperto da rosca interna 22, gerado durante o aparafusamento das mesmas em um pino roscado 36.

[0201] As forças de deformação que atuam de forma linear DKL previstas na quarta versão, por exemplo, passam transversalmente em relação ao eixo central 14, de preferência, perpendiculares a esse eixo ou também com um componente na direção do primeiro lado frontal 16, ou do segundo lado frontal 18 e deixam os pontos de pressão 116 de forma linear.

[0202] Em princípio podem ser diferentes o valor e a direção das áreas da rosca deformadas de forma linear GBD”’1 até GBD”’6 aos pares.

[0203] Como no caso de uma quinta versão de uma porca de segurança 10S”” de acordo com a invenção, representada nas figuras 33 e 34, em alternativa às forças que atuam em forma de ponto DKP ou às forças que atuam de forma linear DKL também podem ser utilizadas forças que atuam de forma superficial DKF, as quais na quinta versão atuam de forma superficial na área de fundo 66”’ dos recessos 60”’ com produção de pontos de pressão 118 de forma superficial e, com isso, correspondentes à atuação de forma superficial produzem uma deformação elastoplástica como sempre, com preponderância local, todavia, distribuída através de uma área superficial maior do revestimento de suporte da rosca 30 e, com isso, produzem áreas da rosca deformadas GBD”” executadas em larga escala.

[0204] Também as forças de deformação que atuam de forma superficial DKF desse tipo nas áreas de fundo 66”’ podem ser efetivas ou em um par de áreas de fundo 66”’ que ficam opostas uma à outra, ou em três individuais ou várias áreas de fundo 66”’ que ficam opostas uma à outra aos pares, ou também podem ser combinadas com forças de deformação que atuam nas áreas de canto 42, sejam elas forças de deformação puntiformes DKP ou forças de deformação de forma linear DKL, ou também eventualmente forças de deformação de forma superficial DKF.

[0205] No caso da quinta versão, as forças de deformação que atuam de forma superficial DKF primariamente são alinhadas de tal modo que, elas atuam transversalmente em relação ao eixo central 14, sendo que, as forças de deformação que atuam de forma superficial DKF, mas também as duas que podem apresentar, respectivamente, um componente na direção do primeiro lado frontal 16, ou na direção do segundo lado frontal 18, a fim de poder produzir, na área de uma superfície parcial de sua atuação ainda uma deformação plástica reforçada, em particular, uma deformação plástica com preponderância local no corpo de suporte da rosca 30 e, por conseguinte, também na área da rosca deformada GBD”” correspondente da rosca interna 22.

[0206] Em uma sexta versão de uma porca de segurança 10S””’ de acordo com a invenção, representada nas figuras 35 e 36 ocorre uma atuação sobre as áreas de canto 42 não na área superior 112, mas, por exemplo, através de forças de deformação que atuam de forma linear DKL, sobre um canto externo superior 122 adjacente ao segundo lado frontal 18 e, por exemplo, duas áreas de canto 42 que ficam opostas uma à outra, ou várias áreas de canto 42 que ficam opostas uma à outra, respectivamente, aos pares, de tal modo que, sobre os suportes de contorno externo 70 atuam respectivamente, as forças de deformação DKL e, com isso, levam a uma deformação preponderantemente global da seção poligonal 38 em conexão direta com o segundo lado frontal 18, de tal modo que, em particular, áreas da rosca deformadas GBD””’ surgem na área dos filetes de rosca da rosca interna 32, que se ligam diretamente ao segundo lado frontal 18.

[0207] Neste caso, as forças de deformação que atuam de forma linear DKL são orientadas de preferência, de tal modo que, por um lado, elas atuam na direção do eixo central 14, e por outro lado, na direção do lado frontal 16.

[0208] Também nesse exemplo de execução podem ser atuantes somente duas forças de deformação DKL que ficam opostas uma à outra em relação ao eixo central 14, ou também várias forças de deformação DKL que ficam opostas uma à outra, respectivamente, aos pares.

[0209] No caso de uma sétima versão de uma porca de segurança 10S””” de acordo com a invenção, representada nas figuras 37 e 38 atuam forças de deformação axiais DKAL de forma linear alinhadas paralelamente ao eixo central 14 e, na verdade alinhadas radialmente ao eixo central 14, sobre o segundo lado frontal 18 na área do revestimento de suporte da rosca 30 mediante a produção de pontos de pressão 120 de forma linear, e levam a uma deformação plástica circundante em torno do eixo central 14, do primeiro filete da rosca 24 adjacente ao segundo lado frontal 18 da rosca interna 22, o qual deste modo sofre, por exemplo, no total um estreitamente com respeito a seu diâmetro do furo central DK, e na direção do eixo central 14 com referência a um decurso padrão apresenta áreas da rosca deformadas, cujo intervalo é reduzido com relação ao passo padrão. Essa deformação, que durante o aparafusamento do pino roscado 36 na rosca interna 22 leva, no total a um alargamento elastoplástico da seção poligonal 38, em particular, próximo do segundo lado frontal 18, sendo que, esse alargamento elastoplástico, por sua vez, leva a forças de reação que pressionam um dos primeiros filetes de rosca contra a rosca externa 35 do pino roscado 36 aparafusado, o qual, por conseguinte, é responsável pelo momento de torção de aperto desejado.

[0210] De modo geral, na primeira até a sétima versão de acordo com a invenção existe a possibilidade de combinar entre si as deformações plásticas que podem ser produzidas pelas forças de deformação DK, que têm consequência sobre o intervalo de áreas da rosca do eixo central 18 e sobre o decurso dos filetes da rosca um em relação ao outro, a fim de com isso, por exemplo, também obter através de deformações múltiplas da seção poligonal 38, o desejado momento de torção de aperto durante o aparafusamento e o desaparafusamento da rosca interna em um pino roscado.

[0211] Uma porca 10 de acordo com a invenção pode ser fabricado, de preferência, de um material com uma estrutura básica bainítica ou ferrítico-perlítica de acordo com o anexo 1. Nos dois tipos de material, por meio de um controle especifico da transformação da estrutura é obtida uma combinação vantajosa de resistência à tração e capacidade de deformação.

[0212] Por meio de adições de elementos de microligas e processos de tratamento prévio termomecânico são geradas propriedades antes do processo de moldagem propriamente dito, que em consequência da moldagem propriamente dita (resfriamento do calor de forja em processos de moldagem a quente ou aumento da precipitação em processos de moldagem a frio) levam a propriedades mecânicas de estrutura definidas, que precisariam ser ajustadas, por exemplo, com a utilização de cargas de compressão a frio convencionais, através de um processo de tratamento a quente separado, depois do processo de moldagem propriamente dito.

[0213] Partindo de um material com uma estrutura básica bainítica ou ferrítico-perlítica desse tipo ocorre, por exemplo, uma moldagem a frio ou uma extrusão de pressão a frio de um material de partida, por exemplo, de um fio ou de um material de barra em, pelo menos, um estágio de moldagem ou em vários estágios de moldagem até uma forma do corpo da porca 12 de acordo com um dos exemplos de execução descritos acima, e/ou de uma das versões descritas acima.

[0214] Durante esse processo de moldagem do material mencionado acima, devido à formação de precipitações e/ou aumento da densidade de precipitações ocorre uma solidificação do material em virtude da formação heterogênea da seção transversal em intensidade diferente, sendo que, em particular, na área com seção transversal mais fina surge uma deformação mais forte do que em áreas com seção transversal correspondentemente mais espessa.

[0215] Em particular, a moldagem leva a um aumento da resistência em torno de, pelo menos, 5% em relação ao material de partida, ainda melhor, em torno de, pelo menos, 10% ou, ainda melhor, pelo menos, 20% partindo de valores de resistência do material de partida.

[0216] Por exemplo, uma solidificação mais forte do revestimento de suporte da rosca 30 do corpo da porca 12 ocorre na área dos recessos 60, que contribui para uma estabilização melhorada da rosca interna 22 contra uma deformação com carga através do pino roscado 36. Neste caso, em consequência do gradiente de densidade de deslocamento produzido através da moldagem, partindo das superfícies de chaves 44 aumentando em relação ao revestimento de suporte da rosca 30, pode ser renunciado a um possível tratamento a quente em seguida ao processo de moldagem, uma vez que na área de exigências mecânicas estruturais mais altas, como no revestimento de suporte da rosca 30, por meio da combinação de densidades de precipitações mais altas e material com estrutura básica bainítica ou ferrítico-perlítica pode ser obtida uma dureza suficiente.

[0217] Por exemplo, a dureza do revestimento de suporte da rosca 30 para rosca fina está situada na faixa de 180 até 360 HV, para rosca normal, na faixa de 110 até 360 HV.

[0218] Como exemplo para um material ferrítico- perlítico de endurecimento por precipitação, ou aço ferrítico-perlítico de endurecimento por precipitação é remetido, por exemplo, ao material 24MnSiV5, ou ao material 27MnSiV6, sendo que, o material mencionado por último apresenta as propriedades listadas no anexo 2, bem como, a composição química mencionada no anexo 2.

[0219] Neste caso, é obtida a resistência através da solidificação de cristal misto com Si, Mn e/ou endurecimento por precipitação com Va, Nb, Ti.

Claims (16)

1. PORCA, compreendendo um corpo da porca (12) provido ou que pode ser provido de uma rosca interna (22), o qual apresenta uma seção poligonal (38) com um contorno externo poligonal (40) que, por um lado, apresenta áreas de canto (42) e, por outro lado, apresenta superfícies de chaves (44) que ficam entre as áreas de canto (42), as quais se estendem em planos de superfícies de chaves (46) que passam de acordo com padrões, sendo que, o corpo da porca (12) apresenta vários recessos (60) que partindo dos respectivos planos de superfícies de chaves (46) se estendem para dentro do corpo da porca (12), na direção do furo (20), em que o corpo da porca (12) apresenta um primeiro lado frontal (16) executado com uma superfície de pressão (84) como lado depressão (82), e um segundo lado frontal (18), afastado dolado de pressão (82), em que o recesso (60) se estende desde o respectivo plano de superfícies de chaves (46) até umrevestimento de suporte da rosca (30) que envolveestabilizando a rosca interna (22), em que o recesso (60) se estende até o segundo lado frontal (18), em que o recesso (60) se estende até um flange de pressão (100) previsto no lado de pressão (82), em que a espessura mínima (DG) do revestimento de suporte da rosca (30) é maior na área do lado de pressão (16) do que na área do segundo lado frontal (18), caracterizada por, partindo de um diâmetro externo (DA) da rosca interna (22), o revestimento de suporte da rosca (30) apresentar uma espessura mínima (DG) radial, que importa em 0,05 vezes o diâmetro externo (DA) da rosca interna (22).

2. PORCA, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo revestimento de suporte da rosca (30) apresentar uma espessura mínima (DG) radial crescente com extensão aumentando desde o segundo lado frontal (18) para o lado de pressão (16).

3. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada por em cada plano de seção transversal (QE) que passa perpendicularmente a um eixo central (14) da rosca interna (22), através da seção poligonal (38) a soma da dilatação das áreas de superfícies de chaves (52, 54) em uma direção transversal (48) entre, respectivamente, duas áreas de canto (42) sucessivas importa, pelo menos, em 10% de um intervalo (AK) dessas áreas de canto (42) na direção transversal (48).

4. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelos recessos (60) apresentarem em um plano de seção transversal (QE) que passa respectivamente perpendicular a um eixo central (14) da rosca interna (22), através da seção poligonal (38) a mesma forma da seção transversal.

5. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelos recessos (60) apresentarem uma forma da seção transversal, que é determinada por uma área de fundo (66) e se conecta nas áreas de parede lateral (62, 64), que passam transversalmente ao respectivo plano de superfícies de chaves (46), adjacente à área de fundo (66).

6. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo recesso (60) apresentar uma forma da seção transversal constante ou variável com uma extensão em uma direção paralela ao eixo central (14).

7. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pela área de fundo (66) apresentar ao longo da extensão na direção do eixo central (14) um intervalo variável do eixo central (14).

8. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizada pela rosca interna (22) ser fabricada para a formação da porca como porca de segurança (105), como rosca interna correspondente a medidas padrão, todavia, através de deformação plástica do corpo da porca (12) ser executada desviando de um decurso padrão.

9. PORCA, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada por, em virtude da deformação plástica do corpo da porca (12), a rosca interna (22) apresentar intervalos radiais (AGD) variáveis do eixo central (14), que desviam de um decurso padrão, e/ou decursos de intervalo do filete da rosca, que desviam de um decurso padrão.

10. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo corpo da porca (12) ser fabricado de aço com uma estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica.

11. PORCA, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresentar um teor de carbono de, pelo menos, 0,25% em peso ou mais.

12. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 ou 11, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresentar propriedades de resistência aumentadas através de precipitações de elementos de microligas.

13. PORCA, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresentar, pelo menos, 0,05% em peso de elementos de microligas.

14. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresentar propriedades de resistência aumentadas através de tratamento prévio termomecânico.

15. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítico-perlítica apresentar uma solidificação de cristal misto através de silício e/ou manganês.

16. PORCA, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizada pela estrutura bainítica ou ferrítica-perlítica apresentar uma dureza na faixa de 100 até 370 HV, ainda melhor de 110 até 360 HV para rosca normal devido ao controle da parede da estrutura e devido à transformação, e uma dureza na faixa de 170 até 370 HV, ainda melhor de 180 até 360 HV para rosca fina no revestimento de suporte da rosca (30) sem tratamento térmico posterior.

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