ES2910749T3 - Elemento de conexión para la conexión por aumento del rozamiento de componentes, procedimiento para fijar un elemento de conexión a un componente y uso de un elemento de conexión - Google Patents
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Abstract
Un elemento (1) de conexión, que comprende un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas, en donde las superficies de unión están dotadas de partículas duras, que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico, y en donde el sustrato metálico tiene al menos una abertura (3) que tiene un orificio interno (6), caracterizado por que la al menos una abertura (3) tiene un contorno externo (5), en donde en el contorno externo (5) de la abertura (3) hay al menos una prolongación (7) del sustrato metálico, y en donde la al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno (6) de la abertura (3).
Description
DESCRIPCIÓN
Elemento de conexión para la conexión por aumento del rozamiento de componentes, procedimiento para fijar un elemento de conexión a un componente y uso de un elemento de conexión
Campo técnico
La presente descripción se refiere a un elemento de conexión para la conexión por aumento del rozamiento de componentes que hay que unir.
Antecedentes
Las conexiones por bloqueo forzado se utilizan frecuentemente en todos los campos de la construcción de máquinas, plantas y vehículos de motor y de la generación eléctrica para la transmisión de fuerzas o de pares de torsión. La cantidad de la fuerza que se puede transmitir respectivamente depende no solo del diseño estructural sino también, principalmente, del valor del rozamiento estático (coeficiente de rozamiento estático) de las superficies de componente conectadas entre sí. Por lo tanto, en el caso de tales conexiones de bloqueo forzado, se intenta proporcionar medidas de aumento del rozamiento que permitan que se transmitan de manera segura los mayores pares de torsión y fuerzas transversales posibles. Además, las conexiones de bloqueo forzado también pueden denominarse conexiones no positivas o conexiones por rozamiento.
Se conoce el uso de capas intermedias de aumento del rozamiento para aumentar las fuerzas de retención o aumentar los pares de torsión que pueden transmitirse en conexiones empernadas y por abrazadera. En el documento US-6.347.905 B1 describe un elemento de conexión para la conexión reversible sin holgura de aumento del rozamiento de componentes que hay que unir. El elemento de conexión comprende una lámina de acero elástica a modo de muelle que se apoya en sus partículas superficiales de un tamaño definido, que se fijan a la lámina elástica a modo de muelle por medio de una fase de aglutinante. Las partículas consisten en un material duro, preferiblemente diamante, nitruro de boro cúbico, óxido de aluminio, carburo de silicio o carburo de boro. Usando este elemento de conexión independiente, puede aumentarse el coeficiente de rozamiento estático en conexiones por rozamiento.
También se pueden usar tales elementos de conexión para realizar una conexión de aumento del rozamiento de componentes de gran tamaño, p. ej., en aerogeneradores o centrales hidroeléctricas. Por ejemplo, se utilizan elementos de conexión para realizar una conexión de aumento del rozamiento del eje de rotor y del buje de rotor de un aerogenerador. En el documento US-2010/0171317 A1 se describe una conexión de dos componentes de un aerogenerador, en la que entre los dos componentes hay dispuesta una pluralidad de cuerpos de conexión intermedios, teniendo los cuerpos de conexión intermedios un recubrimiento que incluye partículas duras en al menos una superficie de contacto. La superficie de contacto recubierta sirve para aumentar el coeficiente de rozamiento cuando se forma la conexión. Los cuerpos de conexión intermedios forman un anillo segmentado o partes del mismo. Los cuerpos de conexión intermedios están diseñados con forma de plancha o como bloques de pequeño tamaño, por ejemplo, con un grosor de 5 mm. Los cuerpos de conexión intermedios tienen uno o más taladros pasantes para que los cuerpos de conexión intermedios puedan ser penetrados por pernos o tornillos de una conexión embridada entre dos componentes que hay que conectar. Además de ello, los cuerpos de conexión intermedios tienen unos taladros más pequeños para que los componentes de montaje en forma de tornillos avellanados penetren en los taladros más pequeños, lo cual permite o simplifica el montaje o el ensamblaje previo de los cuerpos de conexión intermedios en, por ejemplo, un anillo de brida.
Para realizar una conexión de aumento del rozamiento de componentes de gran tamaño, tales como en aerogeneradores o centrales hidroeléctricas, también se pueden usar elementos de conexión más finos, por ejemplo, con un grosor de 0,8 mm o de 0,5 mm o de 0,4 mm o de 0,2 mm. Al utilizarse elementos de conexión más finos, no es necesario realizar cambios de diseño en los dos componentes que hay que conectar, y se reduce el peso de los elementos de conexión en comparación con el uso de planchas.
Para el ensamblaje previo de elementos de conexión más finos que tienen un grosor de 0,8 mm o menos a uno de los dos componentes que hay que conectar, no se pueden usar tornillos avellanados, según se describe en el documento US-2010/0171317 A1. En el caso de elementos de conexión que tienen tan solo un grosor de como máximo 0,8 mm, la cabeza del tornillo o del perno no puede hundirse en el elemento de conexión y sobresale del elemento de conexión. Por lo tanto, no sería posible que el elemento de conexión desempeñe correctamente su función, ya que el elemento de conexión no podría estar en contacto estrecho con el segundo componente a conectar, y no sería posible la transmisión de pares de torsión.
Por lo tanto, es necesario mejorar más las conexiones por rozamiento de componentes con respecto al ensamblaje mecánico previo de elementos de conexión que tengan un grosor de 0,8 mm o menos.
Tal y como se utilizan en la presente memoria, “ un/a” , “el/la” , “al menos uno/a” , y “ uno/a o más” se usan indistintamente. Añadir “ (s)” a un término significa que el término debería incluir las formas singular y plural. Por
ejemplo, el término “abertura(s)” significa una abertura y más aberturas (p. ej., 2, 3, 4, etc.). El término “comprende” también incluye los términos “consta fundamentalmente de” y “consta de” .
Resumen
En un primer aspecto, la presente descripción se refiere a un elemento de conexión, que comprende un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas, en el que las superficies de unión están dotadas de partículas duras, que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico, y en el que el sustrato metálico tiene al menos una abertura que tiene un orificio interno, y que está caracterizado por que la al menos una abertura tiene un contorno externo, en el que en el contorno externo de la abertura hay al menos una prolongación del sustrato metálico, y en el que la al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno de la abertura.
En otro aspecto, la presente descripción también se refiere a un sistema de conexión que comprende un elemento de conexión según se describe en la presente memoria y al menos un elemento de sujeción, en el que el número de elementos de sujeción coincide con el número de aberturas del sustrato metálico del elemento de conexión, y en el que el al menos un elemento de sujeción tiene un vástago y una cabeza, estando dimensionados el vástago del elemento de sujeción y el orificio interno de la al menos una abertura para que el vástago del elemento de sujeción pueda insertarse en el orificio interno de la al menos una abertura.
En otro aspecto adicional más, la presente descripción se refiere a un dispositivo que comprende un sistema de conexión según se describe en la presente memoria y un primer componente que tiene una superficie de unión, en el que el primer componente tiene un rebaje que tiene una parte superior en la superficie de unión del primer componente y una parte inferior, y en el que la parte inferior del rebaje es un taladro correspondiente al vástago del elemento de sujeción, y en el que la parte superior del rebaje tiene una altura que es al menos la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor de la al menos una prolongación del sustrato metálico, y en el que la parte superior del rebaje tiene un diámetro que es al menos la suma del diámetro de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor de la al menos una prolongación del sustrato metálico.
En otro aspecto adicional, la presente descripción se refiere a un procedimiento para fijar un elemento de conexión según se describe en la presente invención a un primer componente que tiene una superficie de unión, que comprende
proporcionar un sistema de conexión según se describe en la presente memoria,
proporcionar un rebaje en el primer componente, en el que el rebaje tiene una parte superior en la superficie de unión y una parte inferior, y en el que la parte inferior del rebaje es un taladro correspondiente al vástago del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión, de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico, y en el que la parte superior del rebaje tiene un diámetro que es al menos la suma del diámetro de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico,
insertar el vástago del elemento de sujeción en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico y en el taladro del primer componente,
sujetar el elemento de sujeción,
doblar hacia abajo la al menos una prolongación de la al menos una abertura mediante la sujeción del elemento de sujeción y hacer que la al menos una prolongación quede al menos parcialmente debajo de la cabeza del elemento de sujeción mediante la sujeción del elemento de sujeción,
fijar así el elemento de conexión al primer componente, en el que, después de sujetar el elemento de sujeción, la cabeza del elemento de sujeción no sobresale del elemento de conexión.
En otro aspecto adicional más, la presente descripción se refiere a un procedimiento para producir un elemento de conexión según se describe en la presente memoria, que comprende
proporcionar un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas,
proporcionar en el sustrato metálico al menos una abertura que tiene un contorno externo y un orificio interno, en el que en el contorno externo de la al menos una abertura hay al menos una prolongación del sustrato metálico, en el que la al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno de la abertura,
y recubrir las superficies de unión con partículas duras y fijarlas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico.
En otro aspecto adicional más, la presente descripción se refiere al uso de un elemento de conexión según se describe en la presente memoria, o de un sistema de conexión según se describe en la presente memoria, para realizar una conexión de aumento del rozamiento de un primer y un segundo componentes utilizados en los campos de la generación eléctrica, específicamente en aerogeneradores y turbinas hidroeléctricas, y de la construcción de máquinas, plantas, vehículos de motor y aeronaves.
El sistema de conexión descrito en la presente memoria facilita el ensamblaje previo del elemento de conexión. Al ensamblarlo previamente, el elemento de conexión se fija mecánicamente a uno de los dos componentes que hay que conectar. Después de haber ensamblado previamente el elemento de conexión a uno de los dos componentes que hay que conectar, se pueden usar pernos o tornillos para ensamblar los dos componentes que se van a conectar con el elemento de conexión.
Al fijar el elemento de conexión descrito en la presente memoria a un primer componente, el elemento de conexión se ensambla previamente al primer componente. Esto resulta útil para sujetar el elemento de conexión ya sea en el taller o bien en campo por medio de un montaje vertical u horizontal. Mediante esta fijación mecánica, también se puede impedir que el elemento o segmentos de los elementos de conexión se separen cuando se monten los primer y segundo componentes, es decir, cuando se unan por rozamiento los primer y segundo componentes con el elemento de conexión. Por ejemplo, esto resulta útil cuando el montaje tiene que hacerse en la parte superior de la torre de un aerogenerador.
El elemento de conexión descrito en la presente memoria puede desconectarse y reutilizarse después de soltarse del primer componente o cuando se suelten y se vuelvan a sujetar los dos componentes que hayan sido unidos por rozamiento.
Otra ventaja de la fijación y, por tanto, del ensamblaje previo del elemento de conexión y del sistema de conexión descritos en la presente memoria a un primer componente es que todos los segmentos del elemento de conexión se encuentran fiablemente en uno de los dos componentes que hay que unir cuando se deshaga la conexión, en caso de que el elemento de conexión esté formado por una pluralidad de segmentos.
Una ventaja adicional del elemento de conexión descrito en la presente memoria es que el ensamblaje previo del elemento de conexión se puede hacer en el suelo antes de llevar los componentes, por ejemplo, el buje de rotor y el eje de rotor de un aerogenerador, a la parte superior de la torre del aerogenerador. El ensamblaje previo también puede ser realizado por, por ejemplo, el suministrador de la caja de engranajes para el aerogenerador.
Breve descripción de los dibujos
La presente descripción se explica con más detalle sobre la base de los dibujos, en los que
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en planta de un elemento de conexión con forma de anillo de la presente descripción, estando el elemento de conexión formado por una pluralidad de segmentos individuales.
Las Figuras 2A y 2B muestran esquemáticamente cada una una vista en planta de un segmento individual del elemento de conexión de la Figura 1, antes (Figura 2A) y después (Figura 2B) de ensamblar previamente o de fijar el elemento de conexión a un primer componente.
La Figura 2C muestra un detalle ampliado de una abertura mostrada en la Figura 2A. La Figura 2D muestra un detalle ampliado de una abertura mostrada en la Figura 2B.
Las Figuras 3A-3K muestran detalles de un elemento de conexión de la presente descripción que representan diversas formas de una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión.
Las Figuras 4A y 4B muestran esquemáticamente cada una una vista en sección transversal de un dispositivo de la presente descripción, que comprende un elemento de conexión, un elemento de sujeción y un primer componente, antes (Figura 4A) y después (Figura 4B) de ensamblar previamente o de fijar del elemento de conexión al primer componente.
La Figura 5A muestra esquemáticamente una vista en planta de un detalle de un elemento de conexión de la presente descripción que representa una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión, antes de fijar el elemento de conexión a un primer componente.
La Figura 5B muestra un detalle de un sistema de conexión de la presente descripción. La Figura 5B muestra esquemáticamente una vista en planta de un detalle de un elemento de conexión de la presente descripción y de la cabeza de un elemento de sujeción, que representa una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión después de ensamblar previamente o de fijar el elemento de conexión a un primer componente. El primer componente no se muestra en la Figura 5B.
Las Figuras 6A-6F muestran esquemáticamente una vista en planta de un segmento individual de un elemento de conexión con forma de anillo de la presente descripción que representa diversas posibilidades de colocación de aberturas para el ensamblaje previo.
Descripción detallada
Las partículas duras consisten preferiblemente en un material que, en las condiciones particulares de servicio, no reacciona químicamente con los materiales de los componentes que hay que unir o con el entorno. Es, preferiblemente, un material inorgánico.
Preferiblemente, las partículas duras se seleccionan del grupo que consiste en carburos, nitruros, boruros, dióxido de silicio, óxido de aluminio, diamante y mezclas de los mismos. Ejemplos de carburos son el carburo de silicio, el carburo de tungsteno y el carburo de boro; ejemplos de nitruros son el nitruro de silicio y el nitruro de boro cúbico. Preferiblemente, como partículas duras se utilizan diamantes.
El tamaño de las partículas duras se selecciona de tal manera que el daño a las superficies de unión ocasionado cuando las partículas se aprietan contra la superficie no alcance un nivel inadmisible. Preferiblemente, esto se garantiza cuando el diámetro de partícula no es mayor de aproximadamente tres veces la altura de pico a valle de las superficies de unión, con resultados de alturas de pico a valle del mecanizado de las superficies de unión. En general, este requisito se satisface con un tamaño medio de partícula de 100 pm (d50) o menos. Por ejemplo, se pueden utilizar partículas duras con un tamaño medio de partícula (dsü) de 10 pm, 25 pm, 35 pm, 55 pm, 75 pm o 100 pm. En algunas realizaciones se utilizan partículas duras con un tamaño medio de partícula @50) de 10 a 100 pm o de 25 a 75 pm. El tamaño medio de partícula se puede medir por difracción láser, por ejemplo, por medición en húmedo empleando un granulómetro CILAS.
Las partículas duras deben tener un rango estrecho de tamaños de grano, en el que la dispersión alrededor de un diámetro nominal dado no sea mayor de aproximadamente un /-50 %. En algunas realizaciones, la dispersión alrededor de un diámetro nominal dado no debe ser mayor de aproximadamente un /-25 %.
El número de partículas duras por unidad de área superficial de las superficies de unión del elemento de conexión puede seleccionarse de tal manera que la fuerza normal que está disponible para unir los componentes entre sí sea suficiente como para garantizar que las partículas se aprieten contra la superficie de los componentes que se van a unir. Generalmente, este será el caso si el porcentaje de área de las superficies de unión del elemento de conexión que está cubierto con partículas duras es de un 3 % a un 60 %. El porcentaje de área de las superficies de unión del elemento de conexión que está cubierto con partículas duras puede seleccionarse dependiendo del tamaño medio de partícula @50) de las partículas duras. Por ejemplo, para un tamaño medio de partícula @50) de las partículas duras de 10 pm, de aproximadamente un 8 % a un 30 % de las superficies de unión del elemento de conexión pueden quedar cubiertas con partículas duras, para un tamaño medio de partícula @50) de 35 pm, el porcentaje de área puede ser de aproximadamente un 15 a un 45 %, y para un tamaño medio de partícula @50) de 70 pm, el porcentaje de área puede ser de aproximadamente un 25 % a un 60 %.
El sustrato metálico puede ser de acero, por ejemplo, de acero no aleado. También se puede usar acero de alta aleación o acero inoxidable. Ejemplos de acero no aleado son el acero no aleado de calidad C75S - 1.1248 según la norma DIN EN 10132-4 o de calidad C60S - 1.1211 según la norma DIN EN 10132-4.
El grosor del sustrato metálico se selecciona dependiendo de la aplicación. En algunas realizaciones, el grosor del sustrato metálico es de hasta 0,8 mm. En otras realizaciones, el grosor es de hasta 0,5 mm. En algunas otras realizaciones, el grosor es de hasta 0,4 mm, y en algunas otras realizaciones, el grosor es de hasta 0,2 mm.
La capa de aglutinante metálico puede ser una capa de níquel.
El grosor de la capa de aglutinante metálico puede ser de 5 a 75 pm. En algunas realizaciones, el grosor de la capa de aglutinante metálico puede ser de 10 a 50 pm. En algunas otras realizaciones, el grosor de la capa de aglutinante metálico puede ser de 10 a 25 pm.
En algunas realizaciones, el grosor de la capa de aglutinante metálico no es más de un 75 % del tamaño medio de partícula @50) de las partículas duras. En algunas otras realizaciones, el grosor de la capa de aglutinante metálico no es más de un 60 % del tamaño medio de partícula @50) de las partículas duras. En otras realizaciones adicionales, el grosor de la capa de aglutinante metálico no es más de un 50 % del tamaño medio de partícula (d50) de las partículas duras. En otras realizaciones más, el grosor de la capa de aglutinante metálico no es más de un 20 % del tamaño medio de partícula @50) de las partículas duras. El grosor de la capa de aglutinante metálico puede ser de al menos 5 pm. El grosor de la capa de aglutinante metálico puede seleccionarse dependiendo del tamaño medio de partícula de las partículas duras. Para un tamaño de partícula de las partículas duras más grande, puede ser apropiado un grosor mayor de la capa de aglutinante metálico. Las partículas duras sobresalen de la capa de aglutinante metálico. Cuando el elemento de conexión está en acoplamiento por rozamiento con los componentes que hay que unir, las partículas
duras se aprietan contra las superficies de los componentes a unir, lo que aumenta por tanto el coeficiente de rozamiento de la conexión.
El sustrato metálico tiene al menos una abertura. La abertura puede usarse para fijar el elemento de conexión a un primer componente, ensamblándose previamente así el elemento de conexión al primer componente. El sustrato metálico puede tener una, dos, tres, cuatro o más aberturas, permitiendo así que el elemento de conexión pueda fijarse en una, dos, tres, cuatro o más posiciones a un primer componente. El elemento de conexión puede estar formado por una pluralidad de segmentos individuales, o puede constar de un solo segmento. Por ejemplo, el elemento de conexión puede tener forma de anillo y puede estar formado por una pluralidad de segmentos individuales. El elemento de conexión también puede tener forma de anillo y constar de un único elemento. El elemento de conexión también puede tener forma de plancha, teniendo la plancha, por ejemplo, una forma rectangular, cuadrada, triangular, circular, alargada u ovalada. Si el elemento de conexión está formado por una pluralidad de segmentos individuales, el sustrato metálico de cada segmento individual tiene al menos una abertura y puede tener una, dos, tres, cuatro o más aberturas.
La al menos una abertura tiene un contorno externo y un orificio interno. En el contorno externo de la abertura hay al menos una prolongación del sustrato metálico. La al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno de la abertura.
En el contorno externo de la al menos una abertura, puede haber una o más prolongaciones del sustrato metálico. Preferiblemente, en el contorno externo de la al menos una abertura hay más de una prolongación, específicamente, de 4 a 12 prolongaciones, más específicamente, de 6 a 10 prolongaciones, y aún más específicamente, 8 prolongaciones.
Dependiendo del grosor del sustrato metálico y del tamaño del elemento de sujeción que se va a insertar en el orificio interno, pueden resultar apropiados distintos números y formas de las prolongaciones.
El elemento de conexión puede ser plano. La al menos una prolongación puede extenderse en el plano del elemento de conexión. La planitud del elemento de conexión y de las prolongaciones facilita la producción, el transporte y el manejo del elemento de conexión.
En algunas realizaciones, el orificio interno de la al menos una abertura puede ser un orificio central, lo que significa que el orificio interno está situado en el centro de la al menos una abertura.
De forma típica, el orificio interno de las aberturas puede tener un diámetro de 2 a 20 mm. En muchas aplicaciones puede ser apropiado un diámetro del orificio interno de 7 a 10 mm.
En algunas realizaciones, la al menos una prolongación está dotada de partículas duras, que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico. La al menos una prolongación puede también no estar dotada de partículas duras que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico, pero para la producción del elemento de conexión es más conveniente tener la al menos una prolongación dotada de partículas duras porque entonces no es necesario ningún enmascaramiento para el proceso de recubrimiento.
El elemento de conexión según se describe en la presente memoria se puede usar para realizar una conexión por rozamiento de un primer y un segundo componentes. El uso de un elemento de conexión según se describe en la presente memoria para la conexión por rozamiento de un primer y un segundo componentes aumenta el coeficiente de rozamiento estático. Por lo tanto, el elemento de conexión según se describe en la presente memoria proporciona una conexión de aumento del rozamiento de un primer y un segundo componentes. Al usar un elemento de conexión según se describe en la presente memoria, el aumento del coeficiente de rozamiento estático puede ser de hasta 2 veces o incluso de hasta 4 veces, dependiendo del material y de las condiciones superficiales de los primer y segundo componentes.
El elemento de conexión según se describe en la presente memoria puede ensamblarse previamente fijándolo a un primer componente de una conexión por rozamiento. Para el ensamblaje previo del elemento de conexión se puede usar un sistema de conexión que comprenda el elemento de conexión según se describe en la presente memoria y al menos un elemento de sujeción. El número de elementos de sujeción coincide con el número de aberturas del sustrato metálico del elemento de conexión. Para cada abertura del sustrato metálico se usa un elemento de sujeción para fijar el elemento de conexión a un primer componente. El al menos un elemento de sujeción tiene un vástago y una cabeza. El vástago del al menos un elemento de sujeción y el orificio interno de la al menos una abertura están dimensionados para que el vástago del al menos un elemento de sujeción pueda insertarse en el orificio interno de la al menos una abertura.
El elemento de sujeción puede ser, por ejemplo, un tornillo, o un perno, o un clavo. Preferiblemente, como elemento de sujeción se usa un tornillo, que tiene un vástago de tornillo y una cabeza de tornillo.
El tipo de tomillo que puede usarse en el sistema de conexión descrito en la presente memoria puede ser un tornillo avellanado. El tornillo avellanado puede tener una cabeza de tornillo cónica. El tornillo avellanado puede tener una cabeza de tornillo de ranura recta, una cabeza de tornillo de hexágono interno o una cabeza de tornillo Torx.
El contorno externo de la al menos una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión tiene un círculo circunscrito. El diámetro del círculo circunscrito debe ser al menos el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión. Son posibles diámetros más pequeños, pero la fuerza que sería necesaria para doblar hacia abajo la(s) prolongación(es) de la(s) abertura(s) sería mayor que para los diámetros que son al menos el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción. Preferiblemente, el diámetro del círculo circunscrito es mayor que el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión. Más preferiblemente, el diámetro del círculo circunscrito es el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción multiplicado por un factor de 1,01, más preferiblemente, multiplicado por un factor de 1,2. El diámetro del círculo circunscrito debe ser como máximo el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción multiplicado por un factor de 2,0. Más específicamente, el diámetro del círculo circunscrito puede ser como máximo el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción multiplicado por un factor de 1,75. Aún más específicamente, el diámetro del círculo circunscrito puede ser como máximo el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción multiplicado por un factor de 1,55.
El diámetro del orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico debe ser al menos el diámetro del vástago del elemento de sujeción para que el vástago del elemento de sujeción pueda insertarse en el orificio interno de la al menos una abertura. El diámetro del orificio interno de la al menos una abertura puede ser mayor que el diámetro del vástago del elemento de sujeción, porque esto facilita la inserción del vástago del elemento de sujeción en el orificio interno. El diámetro del orificio interno puede ser al menos el diámetro del vástago del elemento de sujeción, multiplicado por el factor de 1,05.
El diámetro del orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico puede ser como máximo el diámetro del vástago del elemento de sujeción, multiplicado por el factor de 1,50. Más específicamente, el diámetro del orificio interno de la al menos una abertura puede ser como máximo el diámetro del vástago del elemento de sujeción, multiplicado por el factor de 1,15.
En la presente memoria también se describe un dispositivo que comprende el sistema de conexión descrito en la misma y un primer componente que tiene una superficie de unión. El primer componente está dotado de un rebaje. El rebaje tiene una parte superior en la superficie de unión del primer componente y una parte inferior. La parte inferior del rebaje es un taladro correspondiente al vástago del elemento de sujeción del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión. La parte inferior del rebaje puede ser un taladro roscado si como elemento de sujeción se usa, por ejemplo, un tornillo. La parte superior del rebaje puede tener una forma cónica correspondiente a la de la cabeza del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión si como elemento de sujeción se usa, por ejemplo, un tornillo avellanado con una cabeza de tornillo cónica. La parte superior del rebaje tiene una altura que es al menos la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico. La parte superior del rebaje puede tener una altura que sea más grande que la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico. En algunas realizaciones, la parte superior del rebaje puede tener una altura que sea de hasta 100 pm más la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico. En algunas otras realizaciones, la altura de la parte superior del rebaje puede tener una altura que sea de hasta 250 pm o de hasta 500 pm más la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y la capa de aglutinante metálico. La parte superior del rebaje puede tener un diámetro en la superficie de unión que sea al menos la suma del diámetro de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico. La parte superior del rebaje puede tener un diámetro en la superficie de unión que sea como máximo el diámetro del círculo circunscrito de la al menos una abertura del elemento de conexión del sistema de conexión.
Para ensamblar previamente el elemento de conexión a un primer componente de una conexión por rozamiento, el al menos un elemento de sujeción se inserta en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico y en el taladro del primer componente. El elemento de sujeción se sujeta entonces y, por medio de la sujeción del elemento de sujeción, la al menos una prolongación de la al menos una abertura se dobla hacia abajo y queda al menos parcialmente debajo de la cabeza del elemento de sujeción. De este modo, el elemento de conexión se fija al primer componente y, por lo tanto, se ensambla previamente. Después de sujetar el elemento de sujeción, la cabeza del elemento de sujeción no sobresale del elemento de conexión. Después de sujetar el elemento de sujeción, la cabeza del elemento de sujeción está situada dentro de la parte superior del rebaje del primer componente, el vástago del elemento de sujeción está en la parte inferior. Después de que la al menos una prolongación de la al menos una abertura se haya doblado, las partes restantes del elemento de conexión, con la excepción de las prolongaciones que se han doblado, tienen una superficie plana, es decir, no hay protuberancias o elevaciones en los puntos de flexión.
Si se usa un tornillo como elemento de sujeción, el al menos un tornillo se inserta en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico y en el taladro roscado del primer componente. A continuación, el
tomillo se aprieta y, mediante el apriete del tornillo, la al menos una prolongación de la al menos una abertura se dobla hacia abajo y queda al menos parcialmente debajo de la cabeza de tornillo.
Si se usa un clavo como elemento de sujeción, el al menos un clavo se inserta en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico y en el taladro del primer componente. A continuación, el clavo se mete, y al meter el clavo, la al menos una prolongación de la al menos una abertura se dobla hacia abajo y queda al menos parcialmente debajo de la cabeza de clavo.
El primer componente puede ser, por ejemplo, un componente de un aerogenerador, tal como un eje de rotor. El primer componente también puede ser, por ejemplo, un componente de una central hidroeléctrica, tal como una rodete o un eje de generador. El primer componente también puede ser cualquier otro componente de máquina, específicamente componentes de máquina más grandes con al menos una dimensión de 0,5 m o más.
El dispositivo según se describe en la presente memoria también puede comprender un segundo componente que tenga una superficie de unión. Los primer y segundo componentes del dispositivo se unen por rozamiento con el elemento de conexión. Al unirse por rozamiento, las superficies de unión de los primer y segundo componentes se ponen en contacto estrecho con las dos superficies de unión opuestas del elemento de conexión, estando el elemento de conexión situado entre los primer y segundo componentes. Para realizar la unión por rozamiento, el elemento de conexión se fija al primer componente tal y como se ha descrito anteriormente y, luego, el segundo componente se conecta al primer componente y al elemento de conexión, por ejemplo, usando tornillos o pernos. La al menos una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión puede estar situada dentro de la superficie de unión del elemento de conexión opuesta al segundo componente, es decir, opuesta a la superficie de unión del segundo componente. Esto es posible porque, después de sujetar el elemento de sujeción, la cabeza del elemento de sujeción no sobresale del elemento de conexión y porque, después de que la al menos una prolongación se haya doblado, no hay protuberancias o elevaciones en los puntos de flexión de la al menos una prolongación de la al menos una abertura.
En la presente memoria también se describe un procedimiento para fijar el elemento de conexión descrito en la presente memoria a un primer componente que tiene una superficie de unión, que comprende
proporcionar un sistema de conexión según se describe en la presente memoria,
proporcionar un rebaje en el primer componente, en el que el rebaje tiene una parte superior en la superficie de unión y una parte inferior, y en el que la parte inferior del rebaje es un taladro correspondiente al vástago del elemento de sujeción del al menos un elemento de sujeción del sistema de conexión, y en el que la parte superior del rebaje tiene una altura que es al menos la suma de la altura de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico, y en el que la parte superior del rebaje tiene un diámetro en la superficie de unión que es al menos la suma del diámetro de la cabeza del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico,
insertar el vástago del elemento de sujeción en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico y en el taladro del primer componente,
sujetar el elemento de sujeción,
doblar hacia abajo la al menos una prolongación de la al menos una abertura mediante la sujeción del elemento de sujeción y hacer que la al menos una prolongación quede al menos parcialmente debajo de la cabeza del elemento de sujeción mediante la sujeción del elemento de sujeción,
fijar así el elemento de conexión al primer componente, en el que, después de sujetar el elemento de sujeción, la cabeza del elemento de sujeción no sobresale del elemento de conexión.
Si se utiliza un tornillo como elemento de sujeción, el tornillo puede apretarse hasta la fuerza máxima del tornillo. Cuando se fija el elemento de sujeción, algunas de las partículas duras pueden desprenderse de la capa de aglutinante metálico, y una pequeña parte de la capa de aglutinante metálico puede desprenderse en la región en la que las prolongaciones se doblan hacia abajo, pero, como esto sucede solo en una zona relativamente pequeña del elemento de conexión, no afecta a la función del elemento de conexión.
La fuerza que se necesita para sujetar el elemento de sujeción, por ejemplo, para apretar el tornillo, y doblar hacia abajo las prolongaciones es mayor cuando las prolongaciones están dotadas de partículas duras que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálica. Esto se debe al efecto de que se desprenden partículas duras y partes pequeñas de la capa de aglutinante metálico. Las partículas duras permanecen en un pequeño hueco que hay entre el elemento de sujeción y las prolongaciones, lo que contribuye a proteger el elemento de sujeción contra el aflojamiento.
El contorno externo de la al menos una abertura del sustrato metálico puede no tener bordes afilados, específicamente, las transiciones desde el contorno externo en el círculo circunscrito hasta el contorno externo en las prolongaciones pueden ser redondeadas. Esto tiene la ventaja de que las prolongaciones no se desgarrarán en las transiciones cuando las prolongaciones se doblen hacia abajo al sujetar el elemento de sujeción insertado en el orificio interno de la abertura. En su extremo en el orificio interno de la abertura, las prolongaciones también pueden tener forma redondeada.
También se pueden doblar hacia abajo las prolongaciones antes de insertar el vástago de un elemento de sujeción en el orificio interno de la al menos una abertura del sustrato metálico.
En los dibujos se muestran varias realizaciones del elemento de conexión y del dispositivo según la presente descripción.
La Figura 1 muestra esquemáticamente una vista en planta de un elemento 1 de conexión de la presente descripción. El elemento 1 de conexión tiene forma de anillo y está formado por ocho segmentos individuales 2. El elemento de conexión de la Figura 1 puede usarse para realizar una conexión embridada, por ejemplo, para realizar una conexión embridada de un primer y un segundo componente de un aerogenerador o de una central hidroeléctrica, específicamente del buje de rotor y del eje de rotor de un aerogenerador o del rodete y del eje generador de una central hidroeléctrica. El elemento de conexión está dispuesto entre los primer y segundo componentes. En la Figura 1 no se muestran los primer y segundo componentes. En cada segmento individual 2 del elemento 1 de conexión hay proporcionadas dos aberturas 3 del sustrato metálico del elemento 1 de conexión. Además de las aberturas 3, en cada segmento individual pueden proporcionarse unos taladros 4, siendo los taladros 4 más grandes que las aberturas 3. Los tornillos o pernos se colocan a través de los taladros 4 que se usan para conectar los primer y segundo componentes con el elemento de conexión dispuesto entre el primer y el segundo componentes. Las aberturas 3 se utilizan para ensamblar previamente el elemento 1 de conexión al primer componente. El diámetro exterior del elemento de conexión puede ser de 0,5 m o más, o de 1,0 m o más, o de 2,0 m o más, o de 3,0 m o más.
En las Figuras 2A y 2B se muestra esquemáticamente una vista en planta de un segmento individual 2 del elemento 1 de conexión de la Figura 1. La Figura 2A muestra el segmento 2 antes del ensamblaje previo o de la fijación del elemento de conexión a un primer componente. La Figura 2B muestra el segmento 2 después del ensamblaje previo o de la fijación del elemento de conexión a un primer componente. El primer componente no se muestra en las Figuras 2A y 2b . En el segmento individual 2 del elemento de conexión hay proporcionadas dos aberturas 3 del sustrato metálico del elemento de conexión.
La Figura 2C muestra un detalle ampliado de una de las dos aberturas mostradas en la Figura 2A, la Figura 2D muestra un detalle ampliado de una de las dos aberturas mostradas en la Figura 2B. La abertura 3 tiene un contorno externo 5 y un orificio interno 6. En el contorno externo 5 de la abertura 3 hay seis prolongaciones 7 del sustrato metálico que apuntan hacia el orificio interno 6 de la abertura 3. El orificio interno 6 es un orificio central de la abertura 3. En la vista en planta de la Figura 2D, que muestra la abertura después de fijar el elemento de conexión a un primer componente y separarlo de nuevo, las prolongaciones 7 parecen más cortas que en la Figura 2C porque se han doblado hacia abajo.
Las Figuras 3A-3K muestran detalles de un elemento de conexión que representan diversas formas de una abertura del sustrato metálico del elemento de conexión. Las Figuras 3A y 3B son realizaciones preferidas de la abertura. La región sombreada es el sustrato metálico, la región blanca interna es la abertura. En el sustrato metálico, las partículas duras están fijadas por medio de una capa de aglutinante metálico. Las aberturas tienen un orificio interno en el centro de la abertura, es decir, un orificio central. En el contorno externo de la abertura hay prolongaciones del sustrato metálico, apuntando las prolongaciones hacia el orificio central de la abertura. En las Figuras 3A, 3B, 3E, 3F y 3K, hay ocho prolongaciones del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura. En las Figuras 3C y 3J, hay seis prolongaciones del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura. En la Figura 3D, hay dos prolongaciones del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura. En las Figuras 3G y 3H, hay cuatro prolongaciones del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura. En la Figura 3I, hay dieciséis prolongaciones del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura.
Las Figuras 4A y 4B muestran esquemáticamente cada una una vista en sección transversal de un dispositivo de la presente descripción, que comprende un elemento 1 de conexión, un elemento 8 de sujeción y un primer componente 9, antes (Figura 4A) y después (Figura 4B) de ensamblar previamente o de fijar del elemento 1 de conexión al primer componente 9. El elemento 8 de sujeción es un tornillo. En la Figura 4A, el vástago 11 de tornillo se inserta en el orificio interno 6 de la abertura del sustrato metálico y en la parte inferior del rebaje, es decir, en el taladro roscado 10, del primer componente. Después de insertar el vástago 11 de tornillo en el taladro roscado 10 del primer componente, se aprieta el tornillo. Al apretar el tornillo, las prolongaciones 7 del sustrato metálico en el contorno externo de la abertura se doblan hacia abajo y se hace que queden parcialmente debajo de la cabeza 12 de tornillo (véase la Figura 4B). La cabeza 12 de tornillo no sobresale del elemento de conexión 1. Después de apretar el tornillo, la cabeza 12 de tornillo está situada dentro de la parte superior 13 del rebaje del primer componente 9. El vástago 11 de tornillo está en la parte inferior del rebaje, es decir, en el taladro roscado 10.
La Figura 5A muestra esquemáticamente una vista en planta de un detalle de un elemento de conexión de la presente descripción que representa una abertura 3 del sustrato metálico del elemento de conexión, antes de fijar el elemento de conexión a un primer componente. La región sombreada representa el sustrato metálico 14, la región blanca interna es la abertura. En el sustrato metálico, las partículas duras están fijadas por medio de una capa de aglutinante metálico. La abertura tiene un orificio interno 6 en el centro de la abertura, es decir, un orificio central. En el dibujo, el orificio central se muestra mediante la línea discontinua 15, que representa el círculo inscrito de la abertura. En el contorno externo 5 de la abertura hay seis prolongaciones 7 del sustrato metálico, en el que las prolongaciones 7 apuntan hacia el orificio central 6 de la abertura. El elemento de conexión es plano, y las prolongaciones se extienden en el plano del elemento de conexión. El orificio interno 6 está dimensionado para que un vástago de un elemento de sujeción, por ejemplo, un vástago de tornillo, pueda insertarse en el orificio interno para fijar el elemento de conexión a un primer componente. El contorno externo de la abertura tiene un círculo circunscrito 16. El diámetro del círculo circunscrito es al menos el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción, por ejemplo, de la cabeza del tornillo, que se usa para fijar el elemento de conexión a un primer componente. Preferiblemente, el diámetro del círculo circunscrito es mayor que el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción, por ejemplo, de la cabeza del tornillo, que se usa para fijar el elemento de conexión a un primer componente.
El contorno externo 5 de la abertura no tiene bordes afilados; específicamente, las transiciones desde el contorno externo en el círculo circunscrito 16 hasta el contorno externo de las prolongaciones 7 son redondeadas. Esto tiene la ventaja de que las prolongaciones no se desgarrarán en las transiciones cuando las prolongaciones se doblen hacia abajo al sujetarse el elemento de sujeción, por ejemplo, apretando el tornillo, que está insertado en el orificio interno 6 de la abertura. En su extremo en el orificio interno 6 de la abertura, las prolongaciones 7 también pueden tener forma redondeada.
La Figura 5B muestra un detalle de un sistema de conexión de la presente descripción. La Figura 5B muestra esquemáticamente una vista en planta de un detalle de un elemento de conexión de la presente descripción y de la cabeza de un elemento de sujeción, por ejemplo, un tornillo, que representa la abertura del sustrato metálico del elemento de conexión de la Figura 5A después de ensamblar previamente o de fijar el elemento de conexión a un primer componente. El círculo 17 es la circunferencia exterior de la cabeza de tornillo del tornillo que se ha insertado en el orificio interno 6 de la abertura y en el taladro roscado del primer componente y se ha apretado. Las partes internas de las prolongaciones 7 se encuentran debajo de la cabeza de tornillo. Las prolongaciones 7 parecen más cortas en la Figura 5B que en la Figura 5A, ya que se han doblado hacia abajo al apretar el tornillo. El orificio interno 6 también se muestra en la Figura 5B mediante la línea discontinua 15, que representa el círculo inscrito de la abertura, que muestra el diámetro del orificio interno antes de que las prolongaciones 7 se hayan doblado hacia abajo. La línea discontinua 18 muestra el orificio interno 6 de la abertura después de que las prolongaciones 7 se hayan doblado hacia abajo, que representa el círculo inscrito de la abertura. El contorno externo 5 de la abertura tiene un círculo circunscrito 16. La línea circular 19 muestra la circunferencia exterior de la parte superior del rebaje del primer componente, en la que se ha insertado el tornillo. El sombreado de las partes internas de las prolongaciones 7 que se encuentran debajo de la cabeza de tornillo, es decir, dentro del círculo 17, se muestra con líneas mixtas.
Las Figuras 6A-6F muestran esquemáticamente una vista en planta de un segmento individual de un elemento de conexión con forma de anillo de la presente descripción que representa diversas posibilidades de colocación de unas aberturas 3 para el ensamblaje previo. El elemento de conexión tiene forma de anillo. La Figura 6A es una realización preferida. Las disposiciones de aberturas mostradas en las Figuras 6A-6F son ejemplos; también son posibles otras formas de colocación. Los taladros 4 se utilizan para tornillos o pernos que se meten en los taladros 4 para conectar unos primer y segundo componentes con el elemento de conexión dispuesto entre los primer y segundo componentes.
En la presente memoria se describe además un procedimiento para producir un elemento de conexión según se describe en la presente memoria, que comprende
proporcionar un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas,
proporcionar en el sustrato metálico al menos una abertura que tiene un contorno externo y un orificio interno, en el que, en el contorno externo de la al menos una abertura, hay al menos una prolongación del sustrato metálico, en el que la al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno de la al menos una abertura,
y recubrir las superficies de unión con partículas duras y fijarlas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico.
Las aberturas pueden realizarse mediante corte por láser, troquelado, corte por chorro de agua o estampado.
La capa de aglutinante metálico puede ser una capa de níquel. La capa de aglutinante metálico se puede producir por medio de un proceso de electrodeposición, por ejemplo, mediante un proceso de electrodeposición sin corriente (= química) externo, también llamado proceso de recubrimiento anelectrolítico, preferiblemente mediante un proceso de
niquelado anelectrolítico. Las partículas duras pueden aplicarse sobre las superficies de unión del sustrato metálico mediante un proceso de electrodeposición, por ejemplo, mediante un proceso de niquelado anelectrolítico, utilizando un baño químico de níquel con partículas duras dispersas. Tales procesos de electrodeposición y de galvanoplastia son habituales en la tecnología de recubrimiento. La capa química de níquel se puede endurecer mediante un tratamiento térmico a hasta aproximadamente 400 0C, cuyo resultado es la mejora de la adhesión al sustrato metálico y el aumento de la dureza inherente de la capa. Las partículas duras se fijan al sustrato metálico por medio de la capa de aglutinante metálico.
En algunas realizaciones del elemento de conexión, al menos una parte de la capa de aglutinante metálico y, opcionalmente, de las partículas duras de al menos una de las dos superficies de unión opuestas está recubierta con al menos una capa de un material de recubrimiento, siendo el material de recubrimiento un material polimérico. El material de recubrimiento puede ser un material deformable. El material de recubrimiento puede ser elásticamente deformable o plásticamente deformable o ambas cosas. El material de recubrimiento puede ser un polímero termoplástico, un polímero duroplástico o un polímero elastomérico. Por ejemplo, el material de recubrimiento puede seleccionarse del grupo que consta de materiales de poliéster, materiales acrílicos, materiales de resina epoxi, resinas de formaldehído, materiales de poliuretano, materiales de acetato de polivinilo (PVAC), materiales de butiral de polivinilo (PVB), materiales de cloruro de polivinilo (PVC), materiales de silicona, materiales de caucho y combinaciones de los mismos. Un ejemplo de materiales acrílicos son los poliacrilatos, un ejemplo de materiales de poliuretano son los materiales de poliuretano termoplástico (TPU) y ejemplos de materiales de caucho son el caucho de estireno butadieno, el caucho de cloropreno y caucho de isopreno.
El grosor de la al menos una capa del material de recubrimiento polimérico puede ser de 1 a 70 pm, o de 5 a 70 pm, o de 5 a 65 pm. En algunas realizaciones, el grosor de la al menos una capa del material de recubrimiento polimérico puede ser de 15 a 50 pm.
La capa del material de recubrimiento polimérico puede sellar rugosidades e irregularidades de las superficies de unión de los componentes que haya que unir y, por tanto, puede aumentar el efecto de sellado entre dos componentes que haya que unir. En algunas realizaciones, la conexión lograda por el elemento de conexión es hermética a los gases. En algunas realizaciones, el material de recubrimiento polimérico, tal como el material de resina epoxi o acrílico u otro puede tener propiedades de sellado o propiedades adhesivas o tanto propiedades de sellado como adhesivas.
El elemento de conexión descrito en la presente memoria y el sistema de conexión descrito en la presente memoria se pueden usar para realizar una conexión de aumento del rozamiento de un primer y un segundo componentes en los campos de la generación eléctrica, específicamente en aerogeneradores y turbinas hidroeléctricas, y de la construcción de máquinas, plantas, vehículos de motor y aeronaves. El elemento de conexión y el sistema de conexión descritos en la presente memoria pueden usarse para realizar una conexión de aumento del rozamiento, sin holgura y/o reversible de un primer y un segundo componentes en los campos de la generación eléctrica, específicamente en aerogeneradores y turbinas hidroeléctricas, y de la construcción de máquinas, plantas, vehículos de motor y aeronaves.
En principio, el elemento de conexión y el sistema de conexión descritos en la presente memoria se pueden usar en cualquier tipo de conexión por rozamiento en todo el campo de la ingeniería mecánica y, en particular, si las fuerzas que pueden ser transmitidas por las superficies de componente que son impuestas por el diseño son insuficientes.
Por ejemplo, el elemento de conexión y el sistema de conexión descritos en la presente memoria se pueden usar para realizar conexiones por rozamiento, tales como conexiones empernadas o por abrazadera, entre componentes de aerogeneradores, tales como segmentos de torres segmentadas, o el buje de rotor y el eje de rotor, o el freno de rotor y el generador, o el freno de rotor y la caja de engranajes, o entre partes o componentes de centrales hidroeléctricas, tales como el rodete y el eje del generador, o entre componentes de vehículos.
Claims (11)
- REIVINDICACIONESi. Un elemento (1) de conexión, que comprende un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas, en donde las superficies de unión están dotadas de partículas duras, que están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico, y en donde el sustrato metálico tiene al menos una abertura (3) que tiene un orificio interno (6), caracterizado por que la al menos una abertura (3) tiene un contorno externo (5), en donde en el contorno externo (5) de la abertura (3) hay al menos una prolongación (7) del sustrato metálico, y en donde la al menos una prolongación apunta hacia el orificio interno (6) de la abertura (3).
- 2. El elemento de conexión de la reivindicación 1, en donde el elemento (1) de conexión es plano, y en donde la al menos una prolongación (7) se extiende en el plano del elemento de conexión.
- 3. El elemento de conexión de la reivindicación 1 o 2, en donde el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) es un orificio central.
- 4. El elemento de conexión de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde la al menos una prolongación (7) está dotada de partículas duras, las cuales están fijadas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico.
- 5. El elemento de conexión de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde al menos una parte de la capa de aglutinante metálico y, opcionalmente, de las partículas duras de al menos una de las dos superficies de unión opuestas está recubierta con al menos una capa de un material de recubrimiento, y en donde el material de recubrimiento es un material polimérico.
- 6. Un sistema de conexión, que comprende el elemento de conexión de cualquiera de las reivindicaciones anteriores y al menos un elemento (8) de sujeción, en donde el número de elementos de sujeción coincide con el número de aberturas (3) del sustrato metálico del elemento de conexión, y en donde el al menos un elemento (8) de sujeción tiene un vástago (11) y una cabeza (12), estando dimensionados el vástago (11) del elemento de sujeción y el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) para que el vástago (11) del elemento de sujeción pueda insertarse en el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3).
- 7. El sistema de conexión de la reivindicación 6, en donde el contorno externo (5) de la al menos una abertura (3) del sustrato metálico del elemento de conexión tiene un círculo circunscrito (16), y en donde el diámetro del círculo circunscrito (16) es al menos el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción.
- 8. El sistema de conexión de la reivindicación 6 o 7, en donde el contorno externo (5) de la al menos una abertura (3) del sustrato metálico del elemento de conexión tiene un círculo circunscrito (16), y en donde el diámetro del círculo circunscrito (16) es al menos el diámetro exterior de la cabeza del elemento de sujeción multiplicado por un factor de 2,0.
- 9. El sistema de conexión de cualquiera de las reivindicaciones 6 a 8, en donde el diámetro del orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) es al menos el diámetro del vástago (11) del elemento de sujeción, y en donde el diámetro del orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) es como máximo el diámetro del vástago (11) del elemento de sujeción multiplicado por el factor de 1,5.
- 10. Un dispositivo que comprende el sistema de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 y un primer componente (9) que tiene una superficie de unión, en donde el primer componente (9) tiene un rebaje que tiene una parte superior (13) en la superficie de unión del primer componente y una parte inferior, y en donde la parte inferior del rebaje es un taladro (10) correspondiente al vástago (11) del elemento de sujeción, y en donde la parte superior (13) del rebaje tiene una altura que es al menos la suma de la altura de la cabeza (12) del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico, y en donde la parte superior (13) del rebaje tiene un diámetro en la superficie de unión que es al menos la suma del diámetro de la cabeza (12) del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico.
- 11. El dispositivo de la reivindicación 10, en donde el al menos un elemento (8) de sujeción se inserta en el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) del sustrato metálico y el taladro (10) del primer componente (9), y en donde el elemento (8) de sujeción se sujeta, y en donde, al sujetar del elemento (8) de sujeción, la al menos una prolongación (7) de la al menos una abertura (3) se dobla hacia abajo y queda al menos parcialmente debajo de la cabeza (12) del elemento de sujeción, fijando así el elemento (1) de conexión al primer componente (9), y en donde, después de sujetar el elemento (8) de sujeción, la cabeza (12) del elemento de sujeción no sobresale del elemento (1) de conexión.El dispositivo de la reivindicación 11, que comprende además un segundo componente que tiene una superficie de unión, y en donde los primer y segundo componentes se unen por rozamiento con el elemento de conexión.Procedimiento para fijar un elemento de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5 a un primer componente (9) que tiene una superficie de unión, que comprendeproporcionar un sistema de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, proporcionar un rebaje en el primer componente, en donde el rebaje tenga una parte superior (13) en la superficie de unión y una parte inferior, y en donde la parte inferior del rebaje sea un taladro (10) correspondiente al vástago (11) del al menos un elemento (8) de sujeción del sistema de conexión, y en donde la parte superior (13) del rebaje tenga una altura que sea al menos la suma de la altura de la cabeza (12) del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico, y en donde la parte superior (13) del rebaje tenga un diámetro en la superficie de unión que sea al menos la suma del diámetro de la cabeza (12) del elemento de sujeción y del grosor del sustrato metálico y de la capa de aglutinante metálico,insertar el vástago (11) del elemento de sujeción en el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3) del sustrato metálico y en el taladro (10) del primer componente (9),sujetar el elemento (8) de sujeción,doblar hacia abajo la al menos una prolongación (7) de la al menos una abertura (3) mediante la sujeción del elemento (8) de sujeción y hacer que la al menos una prolongación (7) quede al menos parcialmente debajo de la cabeza (12) del elemento de sujeción mediante la sujeción del elemento (8) de sujeción,fijar así el elemento (1) de conexión al primer componente (9), en donde, después de sujetar el elemento (8) de sujeción, la cabeza (12) del elemento de sujeción no sobresale del elemento (1) de conexión.Procedimiento para producir un elemento de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que comprendeproporcionar un sustrato metálico que tiene dos superficies de unión opuestas,proporcionar en el sustrato metálico al menos una abertura (3) que tenga un contorno externo (5) y un orificio interno (6), en donde en el contorno externo (5) de la al menos una abertura (3) haya al menos una prolongación (7) del sustrato metálico, en donde la al menos una prolongación (7) apunte hacia el orificio interno (6) de la al menos una abertura (3),y recubrir las superficies de unión con partículas duras y fijarlas al sustrato metálico por medio de una capa de aglutinante metálico.Uso de un elemento de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, o de un sistema de conexión según cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, para realizar una conexión de aumento del rozamiento de un primer y un segundo componentes en los campos de la generación eléctrica, específicamente en aerogeneradores y turbinas hidroeléctricas, y de la construcción de máquinas, plantas, vehículos de motor y aeronaves.
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