ES2353182A1 - Elemento de apriete para conector eléctrico. - Google Patents
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Abstract
Elemento de apriete para conector eléctrico que comprende un vástago (2) con un tramo roscado (10), una cabeza de apriete (4) y una cabeza de desmontaje (6) previstas en un extremo de dicho vástago (2) separadas entre sí mediante una sección (8) de rotura controlada cuando el par de apriete aplicado a través de dicha cabeza de apriete (4) supera un par nominal de apriete predeterminado. La cabeza de desmontaje (6) comprende dos superficies principales (12) planas, paralelas para acoplar una herramienta, dos superficies secundarias (14) inclinadas que unen dichas superficies principales (12) entre sí, para evitar el acoplamiento de dicha herramienta (26), y intersecando las superficies principales y secundarias (12, 14) en dos cantos antiapriete (16) y dos cantos de desmontaje (18). Los cantos antiapriete (16) comprenden un radio de manera que la herramienta patina, mientras que los cantos de desmontaje (18) están configurados de forma que al aplicar un par de desmontaje la herramienta se enclava.
Description
Elemento de apriete para conector eléctrico.
La invención se refiere a un elemento de apriete
para conector eléctrico que comprende un vástago con un tramo
roscado que define una dirección longitudinal, una cabeza de apriete
y una cabeza de desmontaje previstas en un extremo del vástago,
separadas entre sí mediante una sección de rotura controlada, dicha
cabeza de apriete estando prevista por encima de dicha cabeza de
desmontaje y siendo separable de dicho elemento de apriete por dicha
sección de rotura controlada cuando el par de apriete aplicado a
través de dicha cabeza de apriete supera un par nominal de apriete
predeterminado.
Los cables de redes de suministro o distribución
eléctrica se conectan habitualmente mediante conectores eléctricos,
que presentan tornillos, montados directamente sobre un alojamiento
roscado en el conector metálico, destinados a ejercer un esfuerzo
axial sobre el conductor del cable para realizar su conexión. En
otras realizaciones, el conector formado por una tapa y una base se
cierra mediante un conjunto de tornillo y tuerca que cumplen la
misma función antes mencionada.
Estos elementos de apriete trabajan en
condiciones ambientales extremas y deben tener una vida útil
relativamente larga, por ejemplo, de más de diez años. Por ello, es
importante garantizar un correcto apriete del elemento de apriete. A
tal efecto se han desarrollado tornillos dinamométricos de una
cabeza y un vástago roscado separados entre sí por una entalla. La
entalla tiene por objeto que al superarse un par de apriete
determinado, la cabeza se separe del vástago. Esto garantiza que el
par de apriete aplicado sea el correcto.
A partir de los documentos ES 2281291 y ES
2283219 del propio solicitante son conocidos unos tornillos de
apriete dinamométricos para conectores eléctricos del tipo descrito.
No obstante, estos tornillos presentan el problema de que su
desmontaje es altamente complicado y exigen prácticamente la
destrucción del conector cuando llega el momento del recambio del
tornillo, por ejemplo para reparar averías en la red.
A partir del documento US 2002/0072734 A1 es
conocido un tornillo dinamométrico que permite ser desmontado tras
su montaje inicial y presenta un sistema de detección de la
manipulación. En particular, el tornillo presenta una cabeza doble
formada por una cabeza de apriete y una cabeza de desmontaje
separadas entre sí mediante un punto de rotura controlada. Durante
el proceso de apriete, la cabeza de apriete se separa del resto del
tornillo por el punto de rotura controlada. Es decir, si el par
aplicado se corresponde al par de apriete para el que ha sido
diseñado el tornillo, entonces la cabeza de apriete se separa del
resto del tornillo. A su vez, la cabeza de desmontaje es de tipo
hexagonal y en la mitad de las caras de acoplamiento de la
herramienta de accionamiento presenta unas aletas radiales que
tienen como objetivo deformarse en caso de que el tornillo sea
manipulado tras el apriete inicial. Este tornillo únicamente deja
una prueba de que ha sido manipulado, pero no obstante, y a pesar de
las marcas visibles de manipulación, puede ser apretado y aflojado
sin control alguno. El reapriete de un elemento de apriete puede
tener graves consecuencias, como por ejemplo, la rotura de la unión
durante el reapriete. En otros casos, el reapriete puede conducir a
deformaciones plásticas no deseadas de los filetes de rosca que
conduzcan a un debilitamiento de la unión. Este tipo de elementos de
unión está sometidos a condiciones climatológicas y eléctricas
extremas, debido a las cuales tras múltiples procesos de dilatación
y contracción acaban rompiendo a fatiga por culpa del reapriete
inicial.
Por otra parte, un problema adicional en el caso
de conectores eléctricos consiste en que éstos se utilizan, por
ejemplo, enterrados bajo tierra o a alturas elevadas, de forma que
la información por sí sola de si el elemento de apriete ha sido o no
manipulado es difícil de comprobar y cuando aparecen sus
consecuencias ya es demasiado tarde.
La invención tiene como finalidad proporcionar
un elemento de apriete para conector eléctrico del tipo indicado al
principio, que una vez apretado bajo el par de apriete para el que
fue concebido, no pueda ser reapretado, evitando las desventajas
anteriormente citadas, pero que en cambio pueda ser desmontado para
ser sustituido.
Esta finalidad se consigue mediante un conector
del tipo indicado al principio, caracterizado porque la cabeza de
desmontaje comprende dos superficies principales planas, paralelas
para el acoplamiento de una herramienta de accionamiento, dos
superficies secundarias que unen dichas superficies principales
entre sí, y que están inclinadas hacia el interior del elemento de
apriete y hacia la cabeza de apriete, para evitar el acoplamiento de
la herramienta de accionamiento, intersecando las superficies
principales con las superficies secundarias en la dirección
longitudinal, en dos cantos antiapriete y dos cantos de desmontaje y
porque los cantos antiapriete comprenden un radio tal que al aplicar
un par en el sentido de apriete la herramienta patina, mientras que
los cantos de desmontaje están configurados de forma que al aplicar
un par en el sentido de desmontaje la herramienta se enclava para
transmitir el par.
De esta forma, se logra que el elemento de
apriete no pueda ser reapretado, ya que por un lado, la herramienta
de apriete únicamente puede ser acoplada sobre las superficies
principales, mientras que no se puede acoplar sobre las superficies
secundarias. Una vez que el elemento de apriete ya ha sido apretado
por primera vez a su par nominal de apriete y ya no tiene cabeza de
apriete, si se acopla la herramienta nuevamente sobre las
superficies principales de la cabeza de desmontaje y se gira en el
sentido de desmontaje, la herramienta se enclava en los cantos de
desmontaje y el par aplicado permite girar el elemento de apriete
alrededor de su dirección longitudinal. En cambio, si la herramienta
se gira en el sentido de reapriete, los radios previstos sobre los
cantos antiapriete hacen que esta patine, y por otro lado, las
superficies secundarias inclinadas desacoplan la herramienta y por
lo tanto evitan que se pueda transmitir un par de reapriete.
Además, la invención abarca una serie de
características preferentes que son objeto de las reivindicaciones
dependientes y cuya utilidad se pondrá de relieve más adelante en la
descripción detallada de una forma de realización de la
invención.
Preferentemente las superficies principales
están desplazadas respecto a la dirección longitudinal de dicho
elemento de apriete, lo cual desplaza las superficies secundarias y
por lo tanto mejora el efecto de evitar el reapriete del elemento de
apriete.
Preferentemente las superficies principales son
centralmente simétricas respecto al eje longitudinal de dicho
elemento de apriete para facilitar el acoplamiento de la herramienta
por ambos lados del elemento de conexión.
De forma especialmente preferente el tramo
roscado está previsto interiormente a dicho vástago formando una
tuerca. Alternativamente dicho vástago es cilindrico y dicho tramo
roscado está previsto exteriormente a dicho vástago formando un
tornillo.
Asimismo, la invención también abarca otras
características de detalle ilustradas en la descripción detallada de
una forma de realización de la invención y en las figuras que la
acompañan.
Otras ventajas y características de la invención
se aprecian a partir de la siguiente descripción, en la que, sin
ningún carácter limitativo, se relatan unas formas preferentes de
realización de la invención, haciendo mención de los dibujos que se
acompañan. Las figuras muestran:
Fig. 1, una vista en perspectiva de una primera
forma de realización de un elemento de apriete según la
invención.
Fig. 2, una vista en perspectiva del elemento de
apriete de la figura 1, con la cabeza de apriete separada del resto
del elemento de apriete.
Fig. 3, una vista frontal del elemento de
apriete.
Fig. 4, una vista lateral del elemento de
apriete de la figura 3.
Fig. 5, una vista en planta superior del
elemento de apriete según la invención, sin cabeza de apriete.
Fig. 6, una vista en planta superior de un
elemento de apriete según la invención, con una herramienta de
accionamiento acoplada.
Fig. 7, una vista en planta superior de un
elemento de apriete según la invención, el cual una vez apretado se
pretende reapretar.
Fig. 8, una vista en perspectiva de una segunda
forma de realización de un elemento de apriete según la
invención.
Fig. 9, una vista en perspectiva del elemento de
apriete de la figura 7, con la cabeza de apriete separada del resto
del elemento de apriete.
Fig. 10, una vista frontal de la segunda forma
de realización del elemento de apriete.
Fig. 11, una vista lateral del elemento de
apriete de la figura 10.
En las figuras 1 a 7 se observa una primera
forma de realización del elemento de apriete 1 para conector
eléctrico según la invención.
El elemento de apriete 1 está formado
principalmente por un vástago 2 con un tramo roscado 10 a derechas
que definen una dirección longitudinal. Por uno de sus extremos, el
elemento de apriete 1 tiene una cabeza de apriete 4 hexagonal de
caras planas y una cabeza de desmontaje 6 que están separadas entre
sí por una sección 8 de rotura controlada. Así, tras el montaje
inicial del elemento de apriete 1, aplicando un par nominal de
apriete predeterminado por la sección 8, la cabeza de apriete 4 se
rompe por la sección 8 se separa del resto del elemento de apriete
1.
En este caso, el elemento 1 de apriete es una
tuerca, ya que el tramo roscado 10 está previsto en el interior del
vástago 2. No obstante, como se deriva de forma clara para el
experto en la materia a partir de las figuras 8 a 11, con un vástago
2 cilindrico y un tramo roscado 10 por la parte exterior del vástago
2, el elemento de apriete 1 actúa como un tornillo. Así, las
características que se explican a continuación se aplican tanto para
tornillos, como para tuercas.
Para resolver el problema planteado por la
invención, es decir, evitar que el elemento de apriete 1 pueda ser
reapretado, la cabeza de desmontaje 6 presenta dos superficies
principales 12 planas, paralelas sobre las que se acopla la
herramienta de accionamiento 26 destinada al desmontaje. Estas
superficies principales 12 están unidas entre sí mediante dos
superficies secundarias 14. Al objeto de evitar que estas
superficies secundarias 14 puedan ser utilizadas para reapretar la
tuerca mediante cualquier tipo de herramienta de apriete, las
superficies secundarias 14 están inclinadas hacia el interior y
hacia la cabeza de la tuerca. De forma preferente, las superficies
secundarias 14 se extienden en toda la altura de la cabeza de
desmontaje 6.
Por otra parte, para evitar también el
reapriete, las superficies principales 12 intersecan en la dirección
longitudinal con las superficies secundarias 14, en dos cantos
antiapriete 16 y dos cantos de desmontaje 18. Como se aprecia en las
figuras, los cantos antiapriete 16 comprenden un radio 28, mientras
los cantos de desmontaje 18 acaban en un canto vivo. Opcionalmente,
estos cantos vivos de los cantos de desmontaje pueden tener un
pequeño radio que estará siempre en relación con las dimensiones del
elemento de apriete 1, es decir, cuanto mayor sean las superficies
principales 12 y la cabeza de desmontaje 6, mayor podrá ser el
radio. En cualquier caso, el radio será lo suficientemente pequeño
como para garantizar el enclavamiento de una herramienta de
accionamiento 26.
También como se aprecia en la figura 5, las
superficies principales 12 están desplazadas respecto al eje 20
longitudinal de la tuerca, lo cual, como se verá más adelante
permite evitar el reapriete de forma más fiable. Además, las
superficies principales 12 son centralmente simétricas respecto al
punto que define el eje 20 longitudinal de dicho elemento de apriete
1.
Ahora sobre la base de las figuras 6 y 7 se
explicará en más detalle el funcionamiento del elemento de apriete 1
según la invención. En estas figuras, se representa en planta
superior la cabeza de desmontaje 6 del elemento de apriete 1 después
de que éste ha sido montado de forma definitiva por primera vez. Por
ejemplo, en el caso de un conector eléctrico, la tuerca ha sido
apretada a través de su cabeza de apriete 4 hasta un par
predeterminado por la sección 8 de rotura controlada. Es decir, que
una vez que el operario ha superado el par nominal de apriete para
el que había sido diseñada la tuerca, la cabeza 4 de apriete se ha
separado del resto de la tuerca quedando con el aspecto mostrado,
por ejemplo, en las figuras 2 ó 5.
Así, en la figura 6 se muestra la situación
inicial tras acoplar una herramienta de accionamiento 26. En este
caso, la herramienta de accionamiento 26 es una llave fija que se
apoya con las caras 30 planas de la llave sobre las superficies
principales 12 de la cabeza de desmontaje 6 de la tuerca. No
obstante, cualquier herramienta que pueda transmitir un par sobre
las superficies principales 12 es susceptible de sufrir el mismo
efecto que se describe a continuación.
Desde esta situación si se ejerce un par de
apriete sobre la tuerca, es decir en sentido horario la llave pasa a
la situación de la figura 7. Con ello, el punto de apoyo de la llave
sobre las superficies principales 12 se desplaza hacia los cantos
antiapriete 16. Como se aprecia en la figura 7, los cantos
antiapriete 16 presentan el radio lo suficientemente grande para
provocar que la herramienta 26 no se pueda apoyar correctamente y
por lo tanto patine. Luego, como las superficies secundarias 14
están inclinadas hacia el interior del elemento de apriete 1, la
llave tampoco puede apoyarse en ellas para aplicar un par de
apriete. Además, en este caso, como las superficies principales 12
están desplazadas lateralmente respecto al eje de la tuerca y son
centralmente simétricas, la distancia 22 entre las superficies
principales 12 es mayor que la distancia 24 máxima entre las
superficies secundarias 14 en el punto más alto de la cabeza de
desmontaje 6, tal y como se puede apreciar en las figuras 5 ó 7.
También como se aprecia en la figura 7 durante el movimiento la
llave pierde contacto por una de sus caras 30 con la cabeza de
desmontaje 6 porque la distancia 32 entre las tangentes a los radios
28 es inferior a la distancia 22 entre superficies principales 12.
Esto impide que una vez iniciado el patinaje la llave pueda apoyarse
en algún punto de las superficies secundarias 14. Así, resulta
imposible aplicar un par de reapretado y por lo tanto se garantiza
que la unión roscada pueda ser manipulada en el sentido de apriete
después de su montaje inicial.
Por otra parte, la invención resuelve el
problema de garantizar el desmontaje de elemento de apriete 1. Así
cuando el elemento de apriete 1 debe ser desmontado por razones
técnicas, ya sean de reparación de la red de distribución o
simplemente de renovación al final de la vida útil la cabeza de
desmontaje 6 facilita esta operación.
Como se aprecia en la figura 6, si se aplica un
par de fuerza en sentido antihorario, la herramienta se enclava
fuertemente con las caras 30 en los cantos de desmontaje 18, de
manera que se puede aplicar el par de fuerza deseado sin riesgo de
que la llave patine. Los cantos de desmontaje 18 puede ser un canto
vivo, pero también pueden presentar un pequeño radio que siempre
estará en relación con las dimensiones generales del elemento de
apriete 1 y en consecuencia de las herramientas con las que aplicar
el par de desmontaje. En cualquier caso, el radio será lo
suficientemente pequeño para garantizar un buen enclavamiento de la
llave mientras se aplica el par de desmontaje.
Cabe comentar que la explicación realizada se
refiere a un elemento de apriete 1 provisto de una rosca a derechas,
ya que son las más habituales en la industria. No obstante, la
invención también es aplicable para roscas a izquierdas, siempre que
la cabeza de desmontaje 6 sea especularmente simétrica a la mostrada
en las figuras 5 a 7.
En las figuras 8 a 11 se muestra una segunda
forma de realización del elemento de apriete 1 según la invención.
Sus características principales referentes a la cabeza de desmontaje
6 son idénticas a las explicadas en los párrafos anteriores, con lo
cual no se entrará a describirlas de nuevo.
La diferencia en este caso, consiste en que el
elemento de apriete 1 de las figuras 8 a 11 presenta un vástago 2 en
el que el tramo roscado 10 es exterior, de manera que el elemento de
apriete es un tornillo en lugar de tuerca.
Por otra parte, cabe comentar, que la cabeza de
apriete 4 hexagonal exterior tanto del tornillo, como de la tuerca
mostrada anteriormente, es una de las posibles formas de cabeza que
contempla la invención, ya que se podrían realizar múltiples
variaciones, como cabezas hexagonales interiores, conocidas en la
técnica como "Allen", cabezas cuadradas exteriores o
similares.
Claims (6)
1. Elemento de apriete para conector eléctrico
que comprende un vástago (2) con un tramo roscado (10) que define
una dirección longitudinal, una cabeza de apriete (4) y una cabeza
de desmontaje (6) previstas en un extremo de dicho vástago (2)
separadas entre sí mediante una sección (8) de rotura controlada,
dicha cabeza de apriete (4) estando prevista por encima de dicha
cabeza de desmontaje (6) y siendo separable de dicho elemento de
apriete (1) por dicha sección (8) de rotura controlada cuando el par
de apriete aplicado a través de dicha cabeza de apriete (4) supera
un par nominal de apriete predeterminado, caracterizado
porque dicha cabeza de desmontaje (6) comprende
- [a]
- dos superficies principales (12) planas, paralelas para el acoplamiento de una herramienta de accionamiento (26),
- [b]
- dos superficies secundarias (14) que unen dichas superficies principales (12) entre sí, y que están inclinadas hacia el interior del elemento de apriete (1) y hacia dicha cabeza de de apriete (4) para evitar el acoplamiento de dicha herramienta de accionamiento (26),
- [c]
- intersecando dichas superficies principales (12) con dichas superficies secundarias (14) en dicha dirección longitudinal, en dos cantos antiapriete (16) y dos cantos de desmontaje (18) y
- [d]
- porque dichos cantos antiapriete (16) comprenden un radio tal que al aplicar un par en el sentido de apriete dicha herramienta patina, mientras que dichos cantos de desmontaje (18) están configurados de forma que al aplicar un par en el sentido de desmontaje dicha herramienta se enclava para transmitir dicho par.
2. Elemento de apriete según la reivindicación
1, caracterizado porque además dichas superficies secundarias
(14) se extienden en toda la altura de dicha cabeza de desmontaje
(6).
3. Elemento de apriete según la reivindicación 1
ó 2, caracterizado porque dichas superficies principales (12)
están desplazadas respecto a la dirección longitudinal de dicho
elemento de apriete (1).
4. Elemento de apriete según la reivindicación
3, caracterizado porque dichas superficies principales (12)
son centralmente simétricas respecto al eje longitudinal (20) de
dicho elemento de apriete (1).
5. Elemento de apriete según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho tramo
roscado (10) está previsto interiormente a dicho vástago (2)
formando una tuerca.
6. Elemento de apriete según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque dicho vástago
(2) es cilindrico y dicho tramo roscado (10) está previsto
exteriormente a dicho vástago (2) formando un tornillo.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201031353A ES2353182B1 (es) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Elemento de apriete para conector eléctrico. |
| BRPI1104549-3A BRPI1104549A2 (pt) | 2010-09-10 | 2011-09-12 | elemento de fixaÇço para conector elÉtrico |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| ES201031353A ES2353182B1 (es) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Elemento de apriete para conector eléctrico. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2353182A1 true ES2353182A1 (es) | 2011-02-28 |
| ES2353182B1 ES2353182B1 (es) | 2011-10-05 |
Family
ID=43571644
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| ES201031353A Active ES2353182B1 (es) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | Elemento de apriete para conector eléctrico. |
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| Country | Link |
|---|---|
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| ES (1) | ES2353182B1 (es) |
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- 2010-09-10 ES ES201031353A patent/ES2353182B1/es active Active
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2011
- 2011-09-12 BR BRPI1104549-3A patent/BRPI1104549A2/pt not_active Application Discontinuation
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| BRPI1104549A2 (pt) | 2013-05-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG2A | Definitive protection |
Ref document number: 2353182 Country of ref document: ES Kind code of ref document: B1 Effective date: 20111005 |