ES2215955T3 - Composicion de fijador. - Google Patents
Composicion de fijador.Info
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Abstract
Composición de fijador para unir una primera pieza de trabajo con un agujero y una segunda pieza de trabajo con un agujero roscado, con un tornillo (1) que presenta una cabeza (2) y un vástago (5), presentando el vástago (5) una sección (6) de vástago superior sin rosca y una sección (7) de vástago inferior con una rosca (8) que sobresale radialmente de la sección (6) de vástago superior, un manguito (10) que aloja el vástago (5) de forma que se pueda desplazar axialmente, un paso (14) de material elastómero que aloja el manguito (10) y dispositivos (8, 17) radialmente salientes para asegurar el tornillo (1) en el manguito (10), teniendo el manguito (10) cerca de su extremo del lado frontal unos agujeros (13) radiales y atravesando el paso (14) los agujeros con salientes (17) de material elastómero que penetran en el manguito (10) y engranan en la rosca (8) del tornillo (1) en la zona de la sección (6) de vástago superior, caracterizada porque el paso (14) tiene en el lado frontal al menosuna falda (20) obturadora en el contorno que se apoya contra la parte inferior de la cabeza (2).
Description
Composición de fijador.
La invención se refiere a una composición de
fijador para unir una primera pieza de trabajo con un agujero y una
segunda pieza de trabajo con un agujero roscado según el preámbulo
de la reivindicación 1 (documento US-5255647A).
Las combinaciones de fijación del tipo mencionado
al principio sirven particularmente para la fijación de tapas de
válvula en culatas de motores de combustión interna. La movilidad
axial del tornillo en el manguito favorece el montaje de la primera
y de la segunda pieza de trabajo. A saber, la primera pieza de
trabajo, con la composición de fijador montada previamente en ella,
se puede colocar en la segunda pieza de trabajo sin que la
composición de fijador, ni tan siquiera el tornillo, sean expulsados
de la primera pieza de trabajo. A saber, la movilidad axial del
vástago en el manguito permite que el tornillo que sobresale de la
primera pieza de trabajo ceda ante la segunda pieza de trabajo,
pudiendo el manguito o el paso mantener su asiento en la primera
pieza de trabajo. Al mismo tiempo, el tornillo, gracias a su
fijación imperdible, está asegurado dentro del manguito, de modo que
la composición de fijador no se deshace.
Por el documento
EP-B1-0272642 se conoce una
composición de fijador del tipo mencionado al principio, en la que,
para la fijación imperdible del tornillo dentro del manguito, hay
dispuestos sobre el vástago varios salientes a determinada distancia
de la cabeza. Se asigna a los salientes un diámetro interior
reducido del manguito en forma de un reborde orientado hacia el
interior por debajo de una brida en el lado frontal. En
consecuencia, el manguito se puede desplazar sobre el vástago hasta
que el reborde topa contra los salientes. En el exterior del
manguito se coloca un paso de goma, que sirve de apoyo elástico para
la primera pieza de trabajo.
En esta composición de fijador, la fabricación de
los salientes sobre el vástago del tornillo mediante moleteado
requiere un incremento de la inversión que se refleja en el coste.
Asimismo la fabricación del manguito es compleja, ya que, para la
realización del reborde, se debe ensanchar el interior desde el lado
opuesto a la cabeza. Además, el manguito relativamente largo no se
puede fabricar mediante un procedimiento de embutición o la brida
grande no se puede realizar mediante un procedimiento de mecanizado
de extremos de tubo. Además, en el uso de la composición de fijador
en un intervalo húmedo se pueden producir fugas en la unión, debido
a irregularidades en las bridas. A saber, entre una pequeña brida
inferior y su superficie de apoyo sobre la segunda pieza de trabajo
puede penetrar un medio y volver a salir entre la brida del lado
frontal del manguito y la cabeza del tornillo. Además es un
inconveniente que en el montaje se debe comprimir una brida del
manguito a través de la goma del paso. El ensanchamiento de la goma,
sin embargo, está limitado por la formación de grietas, de modo que
la brida que se debe comprimir a través de ella no puede superar un
diámetro determinado. Por tanto, esta composición de fijador no
siempre puede cumplir los requisitos.
Partiendo de todo ello, la invención tiene como
objetivo crear una composición de fijador que se pueda fabricar con
una menor inversión.
El objetivo se logra mediante una composición de
fijador con las características de la reivindicación 1. En las
reivindicaciones subordinadas se indican configuraciones ventajosas
de la misma.
En la composición de fijador según la invención,
el manguito tiene en su extremo del lado frontal unos agujeros
radiales que son atravesados por salientes del paso, que penetran en
el manguito y engranan en la rosca del tornillo en la zona de la
sección superior del vástago. De este modo, los salientes permiten
desplazar el manguito desde una posición próxima a la cabeza en la
que está desplazado lo más cerca posible a la cabeza del tornillo, a
una posición lejana de la cabeza, en la que los salientes topan
contra la rosca del tornillo e impiden continuar el desplazamiento.
Así, una movilidad relativa del manguito o paso hacia el tornillo
asegurando estos componentes entre sí se puede lograr sin que, de
forma costosa, el tornillo se deba dotar de salientes y el manguito
de un reborde. Además, el manguito con agujeros es más fácil de
fabricar que el manguito con ensanchamiento. Asimismo, el paso de
material elastómero con los salientes en el contorno interior se
puede fabricar de forma sencilla. Un paso ya fabricado se puede
montar sobre el manguito posteriormente. Pero el paso también se
puede realizar inyectándolo sobre el manguito, de modo que se
prescinde del montaje del paso. Como material para el paso se toman
en consideración especialmente goma o un elastómero termoplástico,
que se puede transformar en un procedimiento de fundición por
inyección. Debido a la elasticidad de los salientes, el manguito con
paso montado encima también se puede montar fácilmente sobre el
vástago del tornillo.
Los salientes pueden presentar diferentes formas
geométricas. Por ejemplo, el paso puede tener varios botones
distribuidos por el contorno interior. Los salientes, no obstante,
también pueden estar unidos en el interior del manguito mediante un
anillo de material elastómero, que a modo de anillo obturador
efectúa una estanqueización entre el vástago sin rosca del tornillo
y el manguito. El vástago del tornillo puede tener directamente
debajo de la cabeza un engrosamiento sobre el que, cuando el
manguito está en la posición cerca de la cabeza, los salientes se
apoyan comprimiéndose y, por tanto, bajo un efecto de
estanqueización aumentado.
Según las exigencias, el manguito puede estar
sencillamente dotado de una brida en el extremo inferior. Además, el
manguito puede ser una sección de tubo que puede presentar una pared
lo suficientemente gruesa para un apoyo directo sobre la segunda
pieza de trabajo.
Según la invención, el lado frontal orientada
hacia la cabeza del paso tiene al menos una falda obturadora que se
apoya de forma estanca contra el lado inferior de la cabeza.
A continuación, se describe la invención con más
detalle con la ayuda de algunos ejemplos de realización con
referencia a los dibujos adjuntos. Se muestran:
Figuras 1 y 2 una composición de fijador con
brida de manguito en el lado superior, según la solicitud original
en sección longitudinal (fig. 1) y en vista en planta (fig. 2);
Figuras 3 y 4 el paso del propio fijador en
sección longitudinal (fig. 3) y en vista en planta (fig. 4);
Figuras 5 y 6 una composición de fijador con una
arandela, según la solicitud original en sección longitudinal (fig.
5) y en vista en planta (fig. 6);
Figuras 7 y 8 una composición de fijador con una
cabeza aumentada en sección longitudinal (fig. 7) y en vista en
planta (fig. 8);
Figuras 9 y 10 una composición de fijador con
una sección de tubo a modo de manguito, según la solicitud original
en sección longitudinal (fig. 9) y en vista en planta (fig. 10);
Figuras 11 y 12 una composición de fijador con un
engrosamiento bajo la cabeza del tornillo, según la solicitud
original en sección longitudinal (fig. 11) y en vista en planta
(fig. 12).
A continuación, para las características
coincidentes de diferentes combinaciones de fijación se usan números
de referencia idénticos.
La composición de fijador según las figuras 1 a 4
tiene un tornillo 1 que presenta una cabeza 2 con un hexágono 3 u
otro accionamiento y un resalto 4 de apriete. A la cabeza 2 se une
un vástago 5 que presenta una sección 6 de vástago superior, sin
rosca, y una sección 7 de vástago inferior, con una rosca 8. El
diámetro exterior de la rosca 8 es mayor que el diámetro de la
sección 6 de vástago superior. En el lado opuesto a la cabeza 2, el
vástago 5 tiene en la zona de una corta sección 9 de entrada
cilíndrica su diámetro más reducido.
Sobre la brida 5 se asienta un manguito 10
cilíndrico, cuyo diámetro exterior es ligeramente superior al
diámetro exterior de la rosca 8, de modo que se puede desplazar
fácilmente sobre el vástago 5. En su extremo del lado frontal, el
manguito 10 metálico tiene una brida 11 grande, que en su parte
inferior se apoya en la superficie 4 de apriete. En su extremo
inferior, el manguito 10 está provisto de una brida 12 más
pequeña.
Cerca de la brida 11, el manguito 10 presenta dos
agujeros 13 o agujeros pasantes radiales, diametralmente opuestos
entre sí. Sobre la base de una prueba de fabricabilidad, también se
puede tomar en consideración otra cantidad de agujeros 13
pasantes.
Sobre el manguito 10 se asienta debajo de la
brida 11 un paso 14 de un material elastómero. El paso 14 tiene una
sección 15 en forma de disco anular, que se apoya en el lado frontal
sobre la brida 11. En el lado frontal opuesto, el paso 14 está
provisto de un manguito 16.
El manguito 16, así como la sección 15 anular, se
apoyan estrechamente en el interior del manguito 10 cilíndrico. La
sección 15 anular tiene en su interior dos salientes 17 que
atraviesan los agujeros 13 y penetran en el manguito 10.
Tal como se puede ver mejor en las figuras 3 y 4,
los salientes 17 diametralmente opuestos entre sí están unidos en
sus extremos interiores a un anillo 18 de contorno. Todo el paso 14,
formado por la sección 15 anular, manguito 16, salientes 17 y anillo
18, se compone del mismo material elastómero.
El diámetro interior del anillo 18 es más pequeño
que el diámetro exterior de la rosca 8 y aproximadamente igual de
grande o un poco más pequeño que el diámetro de la sección 6 de
vástago superior. Por ello, el paso 14 se apoya con su anillo 18 de
forma estanca en la sección 6 de vástago superior.
Las bridas 11, 12 están realizadas en el manguito
10 mediante los procedimientos de fabricación usuales (por ejemplo,
procedimiento de embutición, procedimiento de mecanizado de extremos
de tubo, fabricación en torno). El paso 14 está inyectado alrededor
del manguito 10. Después, el manguito 10 con el paso 14 se presiona
sobre el vástago deformando el anillo 18, hasta que el anillo 18
alcanza la sección 6 de vástago superior. Entonces, la composición
de fijador para unir dos piezas de trabajo está lista.
En la unión de dos piezas de trabajo, el paso 14
está apoyado en la primera pieza de trabajo y el manguito 10 se
extiende a través de un agujero pasante de la misma. Su brida 11 del
lado frontal está dispuesta en la parte superior de la primera pieza
de trabajo y su brida 12 del lado inferior en la zona de su parte
inferior, apoyándose preferentemente sobre una segunda pieza de
trabajo. Al colocar la composición de fijador premontada en la
primera pieza de trabajo sobre la segunda pieza de trabajo, el
tornillo 1 se desplaza dentro del manguito 10 hasta que la rosca 8
topa contra el anillo 18, de modo que la composición de fijador o el
tornillo 1 no es expulsado de la primera pieza de trabajo. Cuando la
primera pieza de trabajo está correctamente colocada sobre la
segunda, el tornillo 1 se puede enroscar con su sección 7 de vástago
inferior y la rosca 8 dispuesta en ésta en el agujero roscado de la
segunda pieza de trabajo.
El anillo 18 no sólo fija el manguito 10 sobre el
tornillo 1, sino que, simultáneamente, estanqueíza el espacio entre
el vástago 5 y el manguito 10.
En la composición de fijador según las figuras 5
y 6, e manguito 10 sólo tiene una brida 12 en el lado inferior y no
está provista de una brida en el lado frontal. En lugar de ello, en
la sección superior del vástago hay colocada una arandela 19, cuyo
diámetro interior es inferior al diámetro exterior de la rosca 8 y
que está unida al tornillo 1 mediante cilindros de la rosca 8 de
forma imperdible.
El manguito 10 presenta cerca de su extremo 3 del
lado frontal unos agujeros 13 radiales distribuidos homogéneamente
por su contorno, en la que penetran los salientes 17 del paso
14.
Por medio de la arandela 19 se asegura un
diámetro de apoyo relativamente grande para el lado frontal del paso
14, eliminándose los problemas de una configuración de brida en el
manguito 10. El manguito 10 a su vez puede estar inyectado con el
material del paso 14, que penetra en el manguito 10 a través de los
agujeros 13 y forma allí salientes 17 o botones individuales,
orientados hacia dentro. Los salientes 14 se apoyan en la sección 6
de vástago superior. Fijan el manguito 10 sobre el tornillo 1
cerrándose por resorte detrás de la rosca, pudiéndose seguir
desplazando el tornillo en la dirección axial del manguito 10.
Según las figuras 7 y 8, el tornillo 1 tiene una
cabeza 2 cuyo disco 4 de apriete presenta un diámetro mayor que en
las formas de realización precedentes. Igual que en las figuras 5 y
6, el manguito 10 está configurado solamente con una brida 12
inferior y varios agujeros en el extremo del lado frontal. El paso
14 también se corresponde en su mayor parte con el del ejemplo de
realización anterior. También tiene salientes 17 que atraviesan
agujeros 13 que se apoyan en la sección 16 de vástago son rosca, por
lo que se alcanza una movilidad axial del tornillo 1 y un
aseguramiento del mismo en el manguito 10.
En otra diferencia respecto a la realización
precedente, el paso 14 elastómero presenta en su cara frontal
superior tres faldas 20 obturadoras en el contorno que garantizan
una estanqueización entre el tornillo 1 y el manguito 10 en estado
montado.
La forma de realización de las figuras 9 a 10
presenta, al igual que las figuras 5 y 6, una arandela 19 sobre la
sección 6 de vástago superior del tornillo 1. A diferencia de ellas,
no obstante, el manguito 10 está configurado en forma de una sección
de tubo con un espesor de pared relativamente grueso y tampoco está
provisto de una brida inferior.
Sin embargo, la sección 10 de tubo presenta, en
coincidencia con el manguito, unos agujeros 13 radiales en su
extremo del lado frontal. Allí también lleva inyectado alrededor un
paso 4, cuyos salientes 17 atraviesan los agujeros 13 y se apoyan en
forma de botones individuales en la sección 6 de vástago sin rosca
del tornillo 1. De este modo, también la sección 10 de tubo está
asegurada sobre el tornillo 1 y se puede desplazar limitada
axialmente respecto a éste. El espesor de pared de la sección 10 de
tubo se ha escogido de tal modo que a pesar de la falta de la brida
inferior, se garantiza la compresión superficial necesaria para
presionar contra una segunda pieza de trabajo. Un manguito 10 de
esta realización se puede fabricar con una inversión técnica de
fabricación reducida y reduce los costes.
La forma de realización de las figuras 11 y 12
coincide en su mayor parte con la de las figuras 1 a 4. A diferencia
de ésta, no obstante, el tornillo 1 presenta entre la cabeza 2 y una
sección 6 de vástago acortada sin rosca un engrosamiento 21. El
diámetro del engrosamiento 21 está situado entre el diámetro de la
sección 6 de vástago sin rosca y el diámetro exterior de la rosca
8.
Cuando el manguito 10 está desplazado con su
brida 11 grande contra la parte inferior del disco 4 de apriete, los
salientes 17 o el anillo 18 del contorno descansan sobre el
engrosamiento 21. De esta forma, el anillo 18 es comprimido con más
fuerza y se obtiene un efecto estanqueizador mayor. El anillo 18, en
acción combinada con la rosca 8, asegura al mismo tiempo una
movilidad limitada del tornillo 1 en el manguito 10.
Claims (8)
1. Composición de fijador para unir una primera
pieza de trabajo con un agujero y una segunda pieza de trabajo con
un agujero roscado, con un tornillo (1) que presenta una cabeza (2)
y un vástago (5), presentando el vástago (5) una sección (6) de
vástago superior sin rosca y una sección (7) de vástago inferior con
una rosca (8) que sobresale radialmente de la sección (6) de vástago
superior, un manguito (10) que aloja el vástago (5) de forma que se
pueda desplazar axialmente, un paso (14) de material elastómero que
aloja el manguito (10) y dispositivos (8, 17) radialmente salientes
para asegurar el tornillo (1) en el manguito (10), teniendo el
manguito (10) cerca de su extremo del lado frontal unos agujeros
(13) radiales y atravesando el paso (14) los agujeros con salientes
(17) de material elastómero que penetran en el manguito (10) y
engranan en la rosca (8) del tornillo (1) en la zona de la sección
(6) de vástago superior, caracterizada porque el paso (14)
tiene en el lado frontal al menos una falda (20) obturadora en el
contorno que se apoya contra la parte inferior de la cabeza (2).
2. Composición de fijador según la reivindicación
1, caracterizada porque el manguito (10) tiene dos agujeros
(13) y el paso (14) dos salientes (17).
3. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque el paso (14)
tiene en el lado frontal una sección (15) anular y en el lado
inferior una sección (16) en forma de manguito.
4. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque el manguito (10)
está recubierto por inyección con el material del paso (14).
5. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizada porque el manguito (10)
tiene en su lado inferior una brida (11, 12).
6. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 a 5, caracterizada porque la cabeza (2)
tiene en su parte inferior un disco (4) de apriete.
7. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizada porque el manguito (10)
es una sección de tubo.
8. Composición de fijador según una de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizada porque el vástago (5)
tiene entre la sección (6) de vástago superior y la cabeza (2) un
engrosamiento (21), sobre el que se apoyan los salientes (17) cuando
el manguito (10) está desplazado hacia la cabeza (2).
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