ES2302659B1 - "DEVICE FOR AXIAL RETAINING AXIS AND SIMILAR". - Google Patents
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Abstract
Dispositivo para la retención axial de ejes y similares.Device for axial axle retention and Similar.
El dispositivo comprende un cuerpo laminar elástico de forma general en "U" con dos brazos, uno de los cuales presenta un orificio con un diámetro ligeramente superior al diámetro del eje sobre el que se debe incorporar el dispositivo, y el otro brazo presenta una escotadura que se extiende como mínimo a un sector circular que rodea el eje sobre el que está aplicado el dispositivo, presentando además el primer brazo una aleta de tope que en la posición normal de montaje del dispositivo queda más próxima al extremo del eje sobre el que está montado.The device comprises a laminar body elastic in general "U" shape with two arms, one of the which has a hole with a diameter slightly larger than shaft diameter on which the device should be incorporated, and the other arm has a recess that extends at least to a circular sector that surrounds the axis on which the device, the first arm also presenting a butt fin that in the normal mounting position of the device there is more next to the end of the shaft on which it is mounted.
Description
Dispositivo para la retención axial de ejes y similares.Device for axial axle retention and Similar.
La presente invención está destinada a dar a conocer un dispositivo para la retención axial de ejes, pasadores y similares.The present invention is intended to give know a device for axial retention of shafts, pins and Similar.
Como es sabido, se utilizan en múltiples construcciones mecánicas ejes, bulones y similares que están destinados a recibir un elemento mecánico que se articula sobre los mismos, quedando montado el eje en una máquina o estructura en que esté incorporado, habitualmente con capacidad de giro, por lo menos limitado, y debiendo quedar retenido axialmente dentro de una determinada tolerancia de desplazamiento. Por lo tanto, la función de dicho eje consiste fundamentalmente en servir de apoyo al elemento articulado, debiendo permanecer en su posición sin que pueda desplazarse libremente de forma axial produciéndose su desmontaje. Para evitar el desmontaje fortuito de ejes y bulones del tipo mencionado, debido a vibraciones, etc., se han utilizado diferentes elementos en la técnica tradicional, entre los más conocidos los pasadores llamados en "R", que en estructuras destinadas a su montaje y desmontaje repetidos, es decir, estructuras efímeras, están destinados a atravesar un extremo del eje por un orificio diametral practicado en el mismo, introduciéndose el pasador en "R" en dicho orificio, actuando como tope axial contra el desplazamiento y desmontaje fortuito del eje o bulón, pero manteniendo su fácil desmontaje manual en el momento preciso.As is known, they are used in multiple mechanical constructions shafts, bolts and the like that are intended to receive a mechanical element that is articulated on the same, the shaft being mounted on a machine or structure in which is incorporated, usually with turning capacity, at least limited, and should be axially retained within a certain displacement tolerance. Therefore the function This axis consists essentially of supporting the articulated element, must remain in position without can move freely axially producing its disassembly To avoid accidental disassembly of shafts and bolts of the mentioned type, due to vibrations, etc., have been used different elements in traditional technique, among the most known the pins called "R", which in structures intended for repeated assembly and disassembly, that is, ephemeral structures, are intended to cross one end of the shaft through a diametral hole made therein, introducing the pin in "R" in said hole, acting as an axial stop against displacement and accidental disassembly of shaft or pin, but maintaining its easy manual disassembly in the precise moment.
En la técnica se conocen otras múltiples disposiciones más complejas y onerosas para la retención de ejes destinadas a conseguir el mismo efecto de retención axial del eje contra su desprendimiento.Multiple others are known in the art more complex and expensive provisions for shaft retention intended to achieve the same axial axle retention effect Against its detachment.
Se debe hacer observar que en la versión más simple y económica actualmente conocida, que consiste en el pasador en "R", la relativa complicación de la misma es apreciable por el hecho de requerir, aparte de la fabricación del propio pasador con unas características mecánicas determinadas, el taladrado transversal del extremo del eje, lo cual constituye otra operación adicional cuya realización aumenta el precio de fabricación del eje y de los medios de retención axial del mismo.It should be noted that in the version more simple and economical currently known, which consists of the pin in "R", the relative complication of it is appreciable by the fact of requiring, apart from the manufacture of the pin itself with certain mechanical characteristics, drilling transverse of the shaft end, which constitutes another operation additional whose implementation increases the manufacturing price of the shaft and of the axial retention means thereof.
Para solucionar los inconvenientes anteriormente mencionados y conseguir un dispositivo para la retención de ejes, bulones y similares de características muy simples, tanto desde el punto de vista de fabricación como de montaje y desmontaje, el inventor ha realizado experimentaciones y pruebas que han conducido a la realización de la presente invención.To solve the problems above mentioned and get a device for axle retention, bolts and similar very simple features, both from the manufacturing point of view as assembly and disassembly, the inventor has conducted experiments and tests that have led to the realization of the present invention.
La presente invención queda definida especialmente por el texto de la reivindicación 1.The present invention is defined. especially by the text of claim 1.
Otras características de la invención quedan reflejadas en las reivindicaciones dependientes.Other features of the invention remain reflected in the dependent claims.
El dispositivo objeto de la presente invención comprende esencialmente un elemento único de estructura laminar, realizado preferentemente en un material elástico y resistente tal como un fleje de acero de resortes, si bien se podrían utilizar también plásticos especiales de elevada resistencia y elasticidad o materiales compuestos, por ejemplo, materiales de plástico armados con hilos u otros elementos de refuerzo, tales como fibra de vidrio, fibras de carbono u otros. El dispositivo objeto de la invención tiene una estructura general laminar alargada en forma de "U" con dos brazos, presentando uno de ellos un orificio de diámetro ligeramente superior al diámetro del eje sobre el que se debe incorporar para permitir su montaje sobre el eje o bulón y de manera que su diámetro mayor superior al eje está destinado a permitir una ligera oscilación según un ángulo variable con respecto a la perpendicular al eje del bulón, para permitir el apoyo del cuerpo del dispositivo por los extremos que corresponden a los puntos de contacto en disposición inclinada, que es la posición de bloqueo. El dispositivo presenta además por un extremo una aleta para permitir su accionamiento manual, y en el otro un bucle abierto en forma sensiblemente de "U" que da lugar a un brazo corto que llega a establecer contacto sobre el eje en el que se debe incorporar el dispositivo.The device object of the present invention It essentially comprises a single laminar structure element, preferably made of an elastic and resistant material such as a spring steel strip, although they could be used also special high strength and elasticity plastics or composite materials, for example, reinforced plastic materials with wires or other reinforcing elements, such as fiberglass, carbon fibers or others. The device object of the invention It has a general laminar structure elongated "U" with two arms, one of them presenting a diameter hole slightly larger than the diameter of the shaft on which it should be incorporate to allow mounting on the shaft or bolt and so that its larger diameter greater than the axis is intended to allow a slight oscillation according to a variable angle with respect to the perpendicular to the pin axis, to allow body support of the device by the ends corresponding to the points of contact in inclined arrangement, which is the locked position. He device also has a fin at one end to allow its manual actuation, and in the other an open loop shaped noticeably of "U" that results in a short arm that reaches establish contact on the axis in which the device.
La característica esencial del dispositivo, desde el punto de vista funcional, estriba en que el diámetro ligeramente superior del orificio determina que al inclinarse ligeramente el cuerpo del elemento laminar con respecto al eje, establece contacto con el eje por dos puntos de contacto diametralmente opuestos, de manera que, si el dispositivo recibe un esfuerzo paralelo al eje sobre el cual está montado y en el sentido que provocaría la expulsión del mismo con respecto al eje, ello produce esfuerzos perpendiculares al eje por los puntos de contacto con el eje, generando esfuerzos de rozamiento en los mencionados puntos que impiden la extracción del dispositivo de retención. No obstante, un esfuerzo axial en sentido contrario, es decir, el esfuerzo manualmente ejercido para desmontar el dispositivo, permite que éste deje de establecer contacto y esfuerzo sobre el eje, por lo que, al desaparecer los esfuerzos de rozamiento sobre eje, el dispositivo de extracción puede ser extraído fácilmente, simplemente discurriendo a lo largo del eje hasta su salida del mismo. En el momento del montaje del dispositivo sobre el eje o bulón, su posicionado relativamente perpendicular al eje geométrico del bulón permite, por ser su diámetro ligeramente superior, la entrada del dispositivo hasta el punto deseado. A este respecto, se debe observar que el brazo corto del extremo en forma de "U" del dispositivo forma ángulo agudo con el cuerpo del dispositivo portador del orificio y sus dimensiones de longitud le obligan a establecer contacto con cierta presión sobre el eje en el momento de la introducción del dispositivo de retención, con lo que ejerce una presión inicial de retención del dispositivo sobre el eje, de forma que éste no se puede desmontar durante el funcionamiento. Además, la aleta de desmontaje manual sobresale axialmente con respecto al lado interno del extremo en "U", por lo que en caso de contacto axial del dispositivo con la estructura o máquina en la que está montado el eje, se produciría un esfuerzo axial que tendería a aumentar el efecto de retención, por aumentar las fuerzas ejercidas sobre los puntos de contacto del dispositivo.The essential feature of the device, from the functional point of view, it is that the diameter slightly higher than the hole determines that when tilting slightly the body of the laminar element with respect to the axis, establishes contact with the shaft through two contact points diametrically opposed, so that, if the device receives a force parallel to the axis on which it is mounted and in the direction that would cause its expulsion with respect to the axis, it produces forces perpendicular to the axis through the contact points with the shaft, generating friction efforts in the mentioned points that prevent the removal of the retention device. Do not However, an axial effort in the opposite direction, that is, the manually exerted to disassemble the device, allows it to stop establishing contact and effort on the axis, so, when friction efforts disappear on shaft, the extraction device can be easily removed, simply running along the axis until its exit from the same. At the time of mounting the device on the shaft or bolt, its positioning relatively perpendicular to the geometric axis of the bolt allows, because its diameter is slightly higher, the device input to the desired point. In this regard, it you should note that the short arm of the "U" shaped end of the device forms an acute angle with the body of the device hole carrier and its length dimensions force you to establish contact with a certain pressure on the shaft at the moment of the introduction of the retention device, thereby exercising an initial retention pressure of the device on the shaft, of so that it cannot be disassembled during operation. In addition, the manual disassembly fin protrudes axially with with respect to the inner side of the "U" end, so in case of axial contact of the device with the structure or machine on which the shaft is mounted, an axial stress would occur that would tend to increase the retention effect, by increasing forces exerted on the contact points of the device.
En resumen, el dispositivo presenta un cuerpo laminar elástico dotado de un orificio con un diámetro ligeramente mayor que el diámetro del eje sobre el que se debe incorporar el dispositivo, prolongándose dicho cuerpo laminar por un extremo en un bucle abierto con su brazo extremo dirigido hacia el eje y prolongándose dicho cuerpo laminar elástico por el otro extremo en una aleta de tope que en la posición de montaje del dispositivo sobrepasa en el sentido longitudinal del eje sobre el que se monta, al lateral del bucle abierto, de manera que el bucle abierto queda constituido por un doble plegado sensiblemente en "U" con los brazos formando ángulo agudo entre sí, uno de los cuales termina en el orificio del dispositivo de retención y el otro tiene su extremo libre. Este último tiene una longitud que le obliga a establecer contacto en primer lugar sobre el eje en el que se incorpora el dispositivo en el momento del montaje de este último, ejerciendo un esfuerzo de retención del dispositivo sobre el eje. Asimismo, el extremo en forma de aleta tiene estructura diédrica determinando una arista de contacto sobre la estructura en que está montado el eje, de manera que los esfuerzos crecientes ejercidos sobre la misma se transforman en esfuerzos crecientes de rozamiento del dispositivo sobre el eje impidiendo su desmontaje.In short, the device has a body elastic laminate provided with a hole with a diameter slightly greater than the diameter of the shaft on which the device, said laminar body extending at one end in an open loop with its end arm directed towards the axis and said elastic laminar body extending at the other end in a stopper flap that in the mounting position of the device exceeds in the longitudinal direction of the axis on which it is mounted, to the side of the open loop, so that the open loop is constituted by a double folding substantially "U" with the arms forming acute angle to each other, one of which ends in the hole of the retention device and the other has its end free. The latter has a length that forces it to establish first contact on the axis in which the device at the time of assembly of the latter, exercising a retention force of the device on the shaft. Also, the fin-shaped end has dihedral structure determining a contact edge on the structure in which the axis, so that the increasing efforts exerted on the it is transformed into increasing efforts of friction of the device on the shaft preventing disassembly.
Lo mismo ocurre en el momento del montaje del dispositivo en el eje que debe retener axialmente.The same occurs at the time of assembly of the device on the shaft that must retain axially.
En otra ejecución de la invención, el brazo más corto puede presentar también un orificio ligeramente mayor que el diámetro del pasador sobre el que se montará el dispositivo. En este caso, el rozamiento inicial de retención del dispositivo podrá ser ejercido eventualmente por una zona de dicho orificio del brazo corto.In another embodiment of the invention, the most arm short can also have a hole slightly larger than the diameter of the pin on which the device will be mounted. In this In this case, the initial retention friction of the device may be optionally exerted by an area of said arm hole short.
Para su mejor comprensión, se adjuntan, a título de ejemplo explicativo pero no limitativo, unos dibujos representativos de una realización preferente de la presente invención.For your best understanding, they are attached, by title Explanatory example but not limiting, some drawings representative of a preferred embodiment of the present invention.
La figura 1 muestra una vista en alzado frontal del dispositivo.Figure 1 shows a front elevation view Of the device.
La figura 2 muestra una vista en alzado lateral del propio dispositivo.Figure 2 shows a side elevation view of the device itself.
La figura 3 muestra una vista en alzado desde la cara opuesta a la de la figura 1.Figure 3 shows an elevation view from the face opposite to that of figure 1.
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del dispositivo.Figure 4 shows a perspective view of the device.
La figura 5 muestra una vista en perspectiva del dispositivo colocado sobre un eje.Figure 5 shows a perspective view of the device placed on an axis.
La figura 6 muestra una sección esquemática de la colocación del dispositivo en un eje en disposición inversa.Figure 6 shows a schematic section of the placement of the device on an axis in reverse arrangement.
La figura 7 muestra una vista en sección similar a la figura 6 en la que el dispositivo está montado de forma directa.Figure 7 shows a similar sectional view to figure 6 in which the device is mounted so direct.
La figura 8 muestra una vista en perspectiva de una realización alternativa del dispositivo de la invención con orificios en ambos brazos.Figure 8 shows a perspective view of an alternative embodiment of the device of the invention with holes in both arms.
La figura 9 muestra una vista esquemática en sección representativa del montaje en un eje del dispositivo de la figura 8.Figure 9 shows a schematic view in representative section of the axis mounting of the device of the figure 8.
Tal como se aprecia en las figuras, el
dispositivo objeto de la presente invención está formado por un
elemento laminar elástico (1) de forma general rectangular
alargada, con una estructura general en "U" con dos brazos,
uno de los cuales presenta un cuerpo central (2) dotado de un
orificio (3) que presenta un diámetro ligeramente superior al eje
sobre el que se debe incorporar el dispositivo. El dispositivo
presenta un doble plegado en ángulo en un extremo que determina una
pestaña superior (6), en el caso representado integrada por una
pequeña aleta (7) (figura 2) ligeramente inclinada con respecto a
un segmento intermedio (8) de unión con el cuerpo principal (2). En
su parte inferior o parte opuesta a la aleta (6), el dispositivo
presenta un extremo plegado en forma sensiblemente de "U" con
los dos brazos formando ángulo agudo, el primer brazo (2), un puente
intermedio (9) y un segundo brazo (10) inclinado con respecto a
dicho puente intermedio y dotado de una escotadura sensiblemente en
arco de círculo (11). La colocación del dispositivo sobre el eje que
debe retener axialmente se muestra en las figuras 5, 6 y 7. En la
figura 5 se observa el eje (12) sobre el que está incorporado el
dispositivo objeto de la presente invención, observándose la
disposición inclinada del cuerpo principal (2) de manera que
establece contacto sobre la superficie del eje (12) por los puntos
que se han indicado con los numerales (5) y (5') en la figura 1, es
decir, dos puntos diametralmente opuestos del orificio (3). De esta
forma, se tiene la distribución de esfuerzos mostrada en la figura
7, en la que se ha mostrado el montaje directo, es decir, con la
aleta (7) hacia fuera, y la aleta (10) en contacto con el elemento
estructural (14). En esta situación, el par (M) generaría los
esfuerzos (R) en los puntos (5) y (5') dando lugar a iguales
componentes (R) generando los esfuerzos de rozamiento que se oponen
al desplazamiento del eje. Es decir, el dispositivo es reversible,
pudiendo ser montado por una cara u otra efectuando el mismo efecto
de retención sobre el eje. En la figura 6 se ha mostrado el montaje
inverso, en el que se observa el eje (12) montado entre dos
elementos estructurales (13) y (14), simplemente representativos a
título de ejemplo, estando retenido el eje por un extremo por su
propia cabeza (15) y por el otro extremo por el dispositivo objeto
de la invención, en el que existe contacto con el eje (12) en los
puntos (5) y (5') diametralmente opuestos del orificio, tal como se
ha indicado anteriormente. En esta disposición, en caso de que el
eje (12) se desplazara axialmente, la fuerza (F) generaría el par
(M) de manera que el dispositivo actuaría sobre la aleta (7), de
manera que se producirían esfuerzos (R) en los puntos de contacto
(5) y (5') y éstos a su vez provocarían esfuerzos de rozamiento
(\muR), siendo \mu el coeficiente de rozamiento, opuestos a la
fuerza (F) e impidiendo, por lo tanto, la salida del eje de
su
montaje.As can be seen in the figures, the device object of the present invention is formed by an elongated rectangular elastic sheet element (1), with a general "U" structure with two arms, one of which has a body center (2) equipped with a hole (3) that has a diameter slightly larger than the axis on which the device should be incorporated. The device has a double angled bend at one end that determines an upper flange (6), in the case represented integrated by a small flap (7) (figure 2) slightly inclined with respect to an intermediate segment (8) connecting with the main body (2). In its lower part or part opposite the fin (6), the device has a folded end in a substantially "U" shape with the two arms forming an acute angle, the first arm (2), an intermediate bridge (9) and a second arm (10) inclined with respect to said intermediate bridge and provided with a recess substantially in an arc of circle (11). The placement of the device on the axis to be axially retained is shown in Figures 5, 6 and 7. Figure 5 shows the axis (12) on which the device object of the present invention is incorporated, observing the inclined arrangement of the main body (2) so that it establishes contact on the surface of the shaft (12) by the points indicated with numerals (5) and (5 ') in Figure 1, that is, two diametrically opposite points of the hole (3). In this way, the stress distribution shown in Figure 7 is shown, in which the direct assembly has been shown, that is, with the fin (7) facing out, and the fin (10) in contact with the structural element (14). In this situation, the torque (M) would generate the stresses (R) at points (5) and (5 ') giving rise to the same components (R) generating the frictional stresses that oppose the displacement of the shaft. That is, the device is reversible, and can be mounted on one side or the other, having the same retention effect on the shaft. Figure 6 shows the reverse assembly, in which the shaft (12) mounted between two structural elements (13) and (14), simply representative by way of example, is observed, the shaft being held at one end by its head itself (15) and at the other end by the device object of the invention, in which there is contact with the shaft (12) at diametrically opposite points (5) and (5 ') of the hole, as indicated previously. In this arrangement, in case the shaft (12) shifts axially, the force (F) would generate the torque (M) so that the device would act on the fin (7), so that stresses (R) would occur. at the contact points (5) and (5 ') and these in turn would cause frictional stresses (µR), the friction coefficient being µ, opposed to the force (F) and thus preventing the shaft output its
mounting.
Es de observar el carácter de seguridad que tiene el dispositivo puesto que en caso de aumentar la fuerza (F), aumentaría igualmente el valor de las componentes (R) y con ello el valor del rozamiento, por lo que el esfuerzo creciente sobre el dispositivo de retención tendría como consecuencia un mayor bloqueo del elemento de retención sobre el eje.It is to observe the security character that has the device since in case of increasing the force (F), it would also increase the value of the components (R) and with it the friction value, so the increasing effort on the retention device would result in greater blockage of the retention element on the shaft.
En la versión preferente que se ha representado, la aleta (10) está destinada a establecer contacto sobre la superficie del eje en el que se incorpora el dispositivo, dando lugar a un par inicial que generará esfuerzos de rozamiento que impiden el desmontaje del dispositivo incluso sin esfuerzos adicionales extremos, tales como los representados por el vector (F). Para ello, se deberá cumplir que la aleta (10), que forma parte del extremo en "U" de brazos ligeramente inclinados en ángulo agudo, tenga una longitud ligeramente mayor que la correspondiente al lado (10'), figura 6, limitado por el orificio (3) para que en el momento del montaje el extremo del brazo (10), al apoyar sobre la superficie del eje (12), ejerza un esfuerzo inicial de retención de índole y efectos análogos al explicado cuando el dispositivo establece contacto por la aleta (7).In the preferred version that has been represented, the fin (10) is intended to establish contact on the shaft surface on which the device is incorporated, giving place to an initial torque that will generate friction stresses that prevent disassembly of the device even without effort additional extremes, such as those represented by the vector (F). For this, it must be fulfilled that the fin (10), which is part of the "U" end of slightly angled arms sharp, have a length slightly greater than the corresponding to the side (10 '), figure 6, limited by the hole (3) so that in the moment of assembly the arm end (10), when resting on the shaft surface (12), exert an initial retention effort of nature and effects analogous to that explained when the device establishes contact by the fin (7).
En la versión alternativa representada en las figuras 8 y 9 se muestran los mismos elementos anteriormente explicados con la designación prima. Es decir, el dispositivo (2') presenta el orificio (3') y la aleta (6'), con la característica de que el brazo (10') tiene mayor longitud que el de las figuras 1 a 7 y presenta un orificio completo (4). El montaje se ha representado en la figura 9 en el que se aprecia que el pasador (12') atraviesa tanto el orificio (3') del brazo superior como el orificio (4) del brazo inferior (10').In the alternative version represented in the Figures 8 and 9 show the same elements above explained with the premium designation. That is, the device (2 ') it presents the hole (3 ') and the fin (6'), with the characteristic of that the arm (10 ') is longer than that of figures 1 to 7 and has a full hole (4). The assembly has been represented in figure 9 in which it is appreciated that the pin (12 ') crosses both the hole (3 ') of the upper arm and the hole (4) of the lower arm (10 ').
Como se comprenderá, el dispositivo podrá admitir variantes de forma siempre que se cumplan las características esenciales del mismo, tal como se definen en las siguientes reivindicaciones.As will be understood, the device may admit form variants as long as the essential characteristics thereof, as defined in the following claims.
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| ES (1) | ES2302659B1 (en) |
| PT (1) | PT104322A (en) |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2295685A (en) * | 1940-08-16 | 1942-09-15 | George E Gagnier | Sheet metal nut or the like |
| CH537534A (en) * | 1971-03-01 | 1973-05-31 | Fischer Max | Device for securing a machine element with respect to a machine part |
| GB1371631A (en) * | 1971-08-05 | 1974-10-23 | United Carr Ltd | Resilient clip |
| CH565957A5 (en) * | 1972-08-25 | 1975-08-29 | Fischer Max | |
| GB1519583A (en) * | 1975-07-02 | 1978-08-02 | Rolls Royce | Fastening machine elements to shafts |
-
2008
- 2008-01-03 ES ES200800004A patent/ES2302659B1/en active Active
-
2009
- 2009-01-05 PT PT104322A patent/PT104322A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2302659A1 (en) | 2008-07-16 |
| PT104322A (en) | 2009-07-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EC2A | Search report published |
Date of ref document: 20080716 Kind code of ref document: A1 |