ES2244711T3 - Disposicion de compensacion de tolerancias. - Google Patents
Disposicion de compensacion de tolerancias.Info
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Abstract
Disposición de compensación de tolerancias para la compensación automática de tolerancias debidas a fabricación y/o montaje en la distancia (A) entre un primer y un segundo componente (2, 4) con un tornillo (6) con una rosca exterior (14) de un primer sentido de paso, que puede ser insertado a través de ambos componentes (2, 4) y que puede ser afianzado con su cabeza (12) sobre el primer componente (2), una tuerca (8; 8¿; 8¿¿; 8¿¿¿) con una rosca interior (18) de un segundo sentido de paso opuesto, que está unido fijamente con el segundo componente (4), y un manguito de compensación (10; 10¿), que tiene un taladro pasante (24), una rosca exterior (26) del segundo sentido de paso que se adapta a la rosca interior (18) de la tuerca, así como una sección de apriete (28), que está configurada como sección elástica ensanchable elásticamente, cuyo diámetro interior es menor que el diámetro exterior del tornillo (6) y mediante la cual el manguito de compensación (10; 10¿) puede ser unido mediante unión por fricción con el tornillo (6), pudiendo el mismo por el contrario girar relativamente al tornillo (6) al ser vencida la unión por fricción, de modo que el tornillo (6), cuando es insertado y girado en el manguito de compensación, arrastra en giro al manguito de compensación (10; 10¿) mediante unión por fricción y lo desatornilla por tanto de la tuerca (8) en sentido contrario a la dirección de inserción con fines de compensación de tolerancias y, cuando el manguito de compensación (10; 10¿) se ha aplicado al primer componente (2), puede ser atornillado con una rosca interior (20; 20¿) del primer sentido de paso para el apriete de los dos componentes (2, 4), caracterizada porque la sección de apriete (28; 28¿) presenta dedos elásticos (30), que están formados mediante hendiduras axiales (32) en el manguito de compensación (10; 10¿).
Description
Disposición de compensación de tolerancias.
La invención se refiere a una disposición de
compensación de tolerancias para la compensación automática de
tolerancias debidas a fabricación y/o montaje en la distancia entre
un primer y un segundo componente.
Son conocidas ya numerosas disposiciones de
compensación de tolerancias para la compensación de tolerancias de
componentes debidas a fabricación y/o de tolerancias debidas a
montaje en el montaje previo o final de subconjuntos. Son conocidas
ya también disposiciones de compensación de tolerancias en las
cuales la compensación de tolerancias se efectúa sin influencia del
montador, es decir automáticamente, para no prolongar el tiempo de
proceso del montaje. En relación con esto se hace referencia por
ejemplo a los documentos DE 100 04 697 A1, EP 0 176 663 A1 y EP 0
848 168 A1. Todas estas disposiciones de compensación de tolerancias
requieren sin embargo comparativamente muchas piezas individuales,
lo que condiciona un coste de fabricación correspondiente, y por
tanto costes de producción relativamente altos.
Según el documento DE 199 49 654 A1 es conocida
una disposición de compensación de tolerancias con un elemento de
compensación, que consiste en un casquillo roscado interior y uno
exterior, que pueden ser atornillados uno dentro del otro. El
casquillo roscado exterior está fijado al primer componente
mediante un manguito. El casquillo roscado interior está provisto de
una resistencia de fricción, que modo que el tornillo, al ser
atornillado en el casquillo roscado interior, arrastra en giro a
éste y lo hace girar saliendo del casquillo roscado exterior en la
dirección de inserción, hasta que el casquillo roscado interior se
aplica al segundo componente. El tornillo puede ser insertado a
través del casquillo roscado interior, y fijado con una tuerca
afianzada sobre el segundo componente. Esta disposición de
compensación de tolerancias requiere por tanto, además del tornillo
y de la tuerca, dos casquillos roscados y un manguito roscado, por
lo que es también relativamente costosa y cara. Como además la
tuerca, una vez efectuada la compensación de tolerancias, debe ser
atornillada adicionalmente con el tornillo, el requerimiento de una
compensación de tolerancias automática sólo se cumple
parcialmente.
Según el documento EP 0 533 513 A1 es conocida
una disposición de compensación de tolerancias, que consiste en un
tornillo, una tuerca configurada como tuerca de remache ciego, un
manguito de compensación y una contratuerca. El manguito de
compensación está provisto de una rosca interior y una exterior, por
lo que por una parte el manguito de compensación puede ser
atornillado en la tuerca, y por otra parte el tornillo en el
manguito de compensación. Para la compensación de tolerancias, el
manguito de compensación se hacer girar manualmente por medio de
una herramienta saliendo de la tuerca, hasta que se aplica al
primer componente, tras lo cual el manguito de compensación es
fijado con la contratuerca y los dos componentes son por tanto
apretados. En esta disposición de compensación no es posible una
compensación de tolerancias automática, aparte de que la misma
sigue requiriendo comparativamente muchos componentes.
Según el documento DE 199 10 511 A1 es conocida
una disposición de compensación de tolerancias según el preámbulo de
la reivindicación 1. En la disposición de compensación de
tolerancias allí publicada, la sección de apriete del manguito de
compensación consiste en un elemento elástico de forma anular, que
es insertado en una sección de diámetro aumentado del taladro del
manguito de compensación y que forma narices que sobresalen
radialmente hacia dentro, que actúan como medios de unión por
fricción.
La presente invención se plantea el problema de
obtener una disposición de compensación de tolerancias de diseño
sencillo, que consista en el menor número posible de piezas
individuales, en el cual la compensación de tolerancias durante el
apriete de los dos componentes se efectúe automáticamente, es decir
sin intervención manual adicional de una persona operadora.
Este problema se resuelve mediante la invención
definida en la reivindicación 1.
La disposición de compensación de tolerancias
configurada según la invención consiste solamente en un tornillo,
una tuerca y un manguito de compensación, estando prevista en todo
caso adicionalmente una arandela suplementaria para la cabeza del
tornillo. El tornillo, la tuerca y el manguito de compensación están
configurados de modo que presentan una pareja de roscas de paso a
derechas y una pareja de roscas de paso a izquierdas. El manguito
de compensación posee además una sección de apriete, que puede
generar con el tornillo una unión por fricción. Mediante estas
medidas se consigue que durante el proceso de atornillado el
tornillo haga girar en arrastre primeramente al manguito de
compensación mediante unión por fricción, y lo desatornille por
tanto de la tuerca en dirección contraria a la de inserción, hasta
que el manguito de compensación, una vez efectuada la compensación
de tolerancias se aplica al primer componente, y que a continuación
el tornillo sea atornillado, venciendo la unión por fricción,
directa o indirectamente con la tuerca, para apretar los dos
componentes entre sí.
Debido a las dos parejas de roscas de sentidos
opuestos y a la unión por fricción provista de la sección de
apriete según la invención entre manguito de compensación y
tornillo, se consigue reducir el número de piezas de la disposición
de compensación de tolerancias a un mínimo, a la vez que la
compensación de tolerancias se efectúa sin fases de manipulación
adicionales, es decir automáticamente. La reducción del número de
piezas con simultánea garantía de funcionamiento permite costes de
fabricación extremadamente bajos, lo que hace que la disposición de
compensación de tolerancias sea correspondientemente económica.
En las reivindicaciones subordinadas se definen
configuraciones ventajosas de la invención.
Con ayuda de los dibujos se explican en detalle
ejemplos de realización de la invención. Muestran:
Fig. 1 un primer ejemplo de realización de una
disposición de compensación de tolerancias durante el montaje;
Fig. 2 una vista correspondiente a la Fig. 1, una
vez efectuado el montaje;
Fig. 3 un corte longitudinal a través del
manguito de compensación de la disposición de compensación de
tolerancias;
Fig. 4 un corte longitudinal a través de la
tuerca de la disposición de compensación de tolerancias;
Fig. 5 una segunda forma de realización de una
disposición de compensación de tolerancias durante el montaje;
Fig. 6 una vista correspondiente a la Fig. 5, una
vez efectuado el montaje;
Fig. 7 un corte longitudinal a través del
manguito de compensación de la disposición de compensación de
tolerancias de las Fig. 5 y 6;
Fig. 8 un corte longitudinal a través de la
tuerca de la disposición de compensación de tolerancias de las Fig.
5 y 6;
Fig. 9 una forma de realización modificada de la
tuerca;
Fig. 10 otra forma de realización de la
tuerca.
La disposición de compensación de tolerancias
representada en las Fig. 1 y 2 sirve para el apriete de un primer
componente 2 y de un segundo componente 4 y simultánea compensación
de tolerancias en la distancia A entre los dos componentes 2 y 4
montados previamente. La distancia A entre los dos componentes 2 y 4
está sometida a oscilaciones debidas a tolerancias de los
componentes debidas a fabricación y/o a tolerancias debidas a
montaje en el montaje previo o final, que se compensan mediante la
disposición de compensación de tolerancias a descri-
bir.
bir.
La disposición de compensación de tolerancias
consiste en un tornillo 6, una tuerca 8 y un manguito de
compensación 10. Puede estar prevista además una arandela
suplementaria 11 para el tornillo 6.
El tornillo 6 es un tornillo convencional, por
ejemplo un tornillo normalizado (DIN 933) con una cabeza 12 y una
rosca exterior 14 de paso a derechas.
La tuerca 8 (véase también Fig. 4) es en el
ejemplo de realización representado una tuerca de remache ciego con
una zona de recalcado 16, que durante un proceso de asiento forma
un reborde y que une por tanto fijamente la tuerca 8 con el segundo
componente 4. Como un proceso de asiento de este tipo es conocido,
el mismo no se describirá adicionalmente. La tuerca 8 tiene una
primera sección roscada 17 con una rosca interior 18 de paso a
izquierdas y una segunda sección roscada 19 desplazada axialmente
respecto a ella con una rosca interior 20 de paso a derechas, que
está configurada para ajustar con la rosca exterior 14 de paso a
derechas del tornillo 6.
El manguito de compensación 10 (véase Fig. 3)
tiene un cuerpo del manguito con una brida 22 prevista en un
extremo, un taladro liso pasante 24, una rosca exterior 26 de paso
a izquierdas, que está configurada para ajustar con la rosca
interior 18 de paso a izquierdas de la tuerca 8, así como una
sección de apriete 28. La sección de apriete 28 está configurada
como sección elástica ensanchable elásticamente, cuyo diámetro
interior es menor que el diámetro exterior del tornillo 6. Dicho más
precisamente, la sección de apriete consiste en varios dedos
elásticos 30 distribuidos sobre la periferia, que están formados
mediante hendiduras 32 que se extienden longitudinalmente en el
cuerpo del manguito. Los dedos elásticos 30 tienen pequeños
apéndices que penetran hacia dentro, que unen mediante unión por
fricción el tornillo 6 con el manguito de compensación 10, cuando
el tornillo 6 es insertado en el manguito de compensación 10. Una
vez vencida la unión por fricción, el tornillo 6 puede girar
relativamente al manguito de compensación 10, tal como se explica
con mayor precisión a continuación.
El modo de funcionamiento de la disposición de
compensación de tolerancias es como sigue:
En primer lugar la tuerca 8 es unida fijamente
con el segundo componente 4 mediante la zona de recalcado 16, y a
continuación el manguito de compensación 10 es atornillado en la
tuerca 8. Cuando los componentes 2 y 4 están montados previamente
con la distancia mutua A, el tornillo 6 es insertado a través de
agujeros alienados entre sí de los componentes 2 y 4 en la
dirección de inserción tan profundamente a través del taladro 24
del manguito de compensación 10, hasta que el tornillo 6 alcanza la
sección de apriete 28 del manguito de compensación 10. Éste es el
estado representado en Fig. 1.
Al hacer girar ahora el tornillo 6 por medio de
una llave fija (que no se muestra), el manguito de compensación 10
gira arrastrado debido a la unión por fricción entre la sección de
apriete 28 y la rosca exterior 14 del tornillo. Como la rosca
exterior 26 del manguito de compensación 10 y la rosca interior 18
de la tuerca 8 están configuradas como roscas de paso a izquierdas
(es decir, de sentido opuesto a la rosca de paso a derechas del
tornillo 6), el manguito de compensación 10 es girado por el
tornillo 6 en dirección contraria a la de inserción, saliendo de la
tuerca 8, hasta que el manguito de compensación 10 se aplica con su
brida 22 al lado inferior del primer componente 2. Este proceso
representa la compensación de tolerancias propiamente dicha.
Como el manguito de compensación 10 se aplica
ahora fijamente al primer componente 2, el mismo no puede ser girado
ya adicionalmente por el tornillo 6. El tornillo 6 puede ser
llevado por tanto, tras vencer la unión por fricción, a engranar y
ser atornillado con la rosca interior 20 de la tuerca 8. Cuando la
cabeza 12 del tornillo 6 es afianzada, a través de la arandela
suplementaria 11, sobre el primer componente 2, el tornillo 6 queda
apretado con el par de apriete necesario, con lo que los dos
componentes 2, 4 son apretados entre sí con la distancia A.
La forma de realización de la disposición de
compensación de tolerancias representada en las Fig. 5 a 8
corresponde en su estructura básica a la forma de realización
anterior, habiéndose designado partes correspondientes con los
mismos números de referencia y partes modificadas con números de
referencia completados mediante un apóstrofe.
La forma de realización de las Fig. 5 a 8 se
diferencia esencialmente de la forma de realización anterior sólo
porque la rosca interior de paso a derechas que coopera con el
tornillo 6 no está prevista en la tuerca, sino en el manguito de
compensación.
La tuerca 8' (Fig. 8) tiene por tanto, en
contraposición a la tuerca 8 de la Fig. 4, sólo una única sección
roscada 17 con una rosca interior 18 de paso a izquierdas, pero no
una segunda sección roscada 19; la misma puede ser por tanto una
tuerca de remache ciego usual en el comercio.
Por otra parte, el taladro pasante 24' del
manguito de compensación 10' (véase Fig. 7) puede estar configurado
a lo largo de la mayor parte de su longitud axial como taladro
roscado, que sirve como rosca interior 20' de paso a derechas, que
puede ser atornillada con el tornillo 6 para el apriete de los
componentes 2, 4. La sección de apriete 28' está formada de modo
que la rosca interior 20' tiene en la zona de la sección de apriete
28' un diámetro de rosca 21 menor que en la zona restante. Por lo
demás, la sección de apriete
28' presenta también dedos elásticos 30, que están formados mediante hendiduras longitudinales 32 en el cuerpo del manguito.
28' presenta también dedos elásticos 30, que están formados mediante hendiduras longitudinales 32 en el cuerpo del manguito.
El modo de funcionamiento de esta forma de
realización es en principio igual al de la forma de realización
anterior: cuando la tuerca 8' está unida fijamente con el segundo
componente 4 mediante el proceso de asiento, el manguito de
compensación 10' está atornillado en la tuerca 8' y los componentes
2, 4 están montados previamente, el tornillo 6 es insertado a
través del componente 2 en el manguito de compensación 10', hasta
que la sección roscada menor 21 de la sección de apriete 28' del
manguito de compensación 10 queda unida en unión por fricción con
el tornillo 6 (Fig. 5). El manguito de compensación 10' es girado a
continuación con ayuda del tornillo 6, saliendo de la tuerca 8',
hasta que se aplica al primer componente 2. A continuación, el
tornillo 6 puede ser atornillado por completo en el manguito de
compensación 10', con ensanchamiento de la sección de apriete 28'.
Cuando la cabeza 12 del tornillo 6 se aplica a la arandela
suplementaria 11, el tornillo 6 está apretado con el par de giro
necesario, para apretar entre sí los dos componentes 2 y 4.
Aún cuando en las formas de realización descritas
las parejas de roscas 14, 20 y 14, 20' respectivamente se han
descrito como de paso a derechas y la pareja de roscas 18, 26 como
de paso a izquierdas, se entiende que los sentidos de paso de estas
parejas de roscas se podrían también invertir.
Por lo demás, la tuerca no tiene que estar
configurada necesariamente como tuerca de remache ciego. Por el
contrario, la tuerca puede estar unida fijamente con el segundo
componente 4 también de otras maneras. Así, la tuerca 8'' puede
estar configurada de una sola pieza con el segundo componente 4, tal
como muestra Fig. 9. Como otra posibilidad, la tuerca 8''' puede
estar configurada como tuerca soldada, que está fijada al segundo
componente 4 mediante una costura soldada 34 (Fig. 10). Son
posibles también otras clases de tuercas conocidas.
Claims (10)
1. Disposición de compensación de tolerancias
para la compensación automática de tolerancias debidas a fabricación
y/o montaje en la distancia (A) entre un primer y un segundo
componente (2,4) con
un tornillo (6) con una rosca exterior (14) de un
primer sentido de paso, que puede ser insertado a través de ambos
componentes (2, 4) y que puede ser afianzado con su cabeza (12)
sobre el primer componente (2),
una tuerca (8; 8'; 8''; 8''') con una rosca
interior (18) de un segundo sentido de paso opuesto, que está unido
fijamente con el segundo componente (4), y
un manguito de compensación (10; 10'), que tiene
un taladro pasante (24), una rosca exterior (26) del segundo sentido
de paso que se adapta a la rosca interior (18) de la tuerca, así
como una sección de apriete (28), que está configurada como sección
elástica ensanchable elásticamente, cuyo diámetro interior es menor
que el diámetro exterior del tornillo (6) y mediante la cual el
manguito de compensación (10; 10') puede ser unido mediante unión
por fricción con el tornillo (6), pudiendo el mismo por el
contrario girar relativamente al tornillo (6) al ser vencida la
unión por fricción,
de modo que el tornillo (6), cuando es insertado
y girado en el manguito de compensación, arrastra en giro al
manguito de compensación (10; 10') mediante unión por fricción y lo
desatornilla por tanto de la tuerca (8) en sentido contrario a la
dirección de inserción con fines de compensación de tolerancias y,
cuando el manguito de compensación (10; 10') se ha aplicado al
primer componente (2), puede ser atornillado con una rosca interior
(20; 20') del primer sentido de paso para el apriete de los dos
componentes (2, 4),
caracterizada porque la sección de apriete
(28; 28') presenta dedos elásticos (30), que están formados
mediante hendiduras axiales (32) en el manguito de compensación
(10; 10').
2. Disposición de compensación de tolerancias
según la reivindicación 1, caracterizada porque la tuerca (8)
tiene, además de una primera sección roscada (17) en la que está
prevista la rosca interior (18) del segundo de paso, una segunda
sección roscada (19) en la que está prevista la rosca interior (20)
del primer sentido de paso para el apriete de los dos componentes
(2, 4).
3. Disposición de compensación de tolerancias
según la reivindicación 2, caracterizada porque el taladro
(24) del manguito de compensación (10) está configurado liso.
4. Disposición de compensación de tolerancias
según la reivindicación 1, caracterizada porque el taladro
(24') del manguito de compensación (10') está provisto con la rosca
interior (20') del primer sentido de paso, con la que puede ser
atornillado el tornillo (6) para el apriete de los dos componentes
(2, 4).
5. Disposición de compensación de tolerancias
según la reivindicación 4, caracterizada porque la rosca
interior (20') del manguito de compensación (10') tiene en la zona
de la sección de apriete (26) un diámetro de rosca menor que en la
parte restante de la rosca interior (20').
6. Disposición de compensación de tolerancias
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque el manguito de compensación (10; 10') tiene en un extremo
una brida (22), con la que en estado montado se aplica al primer
componente (2).
7. Disposición de compensación de tolerancias
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque la tuerca (8; 8') está configurada como tuerca de remache
ciego.
8. Disposición de compensación de tolerancias
según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada
porque la tuerca (8, 2') está configurada como tuerca soldada, que
está soldada al segundo componente (4).
9. Disposición de compensación de tolerancias
según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada
porque la tuerca (8, 2') está configurada de una sola pieza con el
segundo componente (4).
10. Disposición de compensación de tolerancias
según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizada
porque la cabeza (12) del tornillo (6) está afianzada mediante una
arandela suplementaria (11) sobre el primer componente (2).
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