ES2953494T3 - Arandela de soporte - Google Patents
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Abstract
La arandela según la invención tiene una forma generalmente circular y se utiliza para soportar una cabeza de tornillo, cuyo vástago penetra en el orificio central (7') de la arandela. Cuando se ven desde una perspectiva plana, los bordes exteriores de la arandela tienen una forma sinusoidal con depresiones (9) y elevaciones (10). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Arandela de soporte
Desde hace mucho tiempo, se conocen las arandelas de soporte metálicas o de material sintético, que presentan en su centro un orificio destinado a dejar pasar el vástago de un elemento de conexión que comprende una cabeza, por ejemplo, un tornillo o un remache, a la vez que retienen la cabeza de dicho elemento de conexión, siendo la dimensión del orificio igual o superior a la del vástago, e inferior a la de la cabeza. Estas arandelas convencionales pueden comprender una cavidad alrededor del orificio central con vistas a alojar la cabeza del elemento de conexión.
Estas arandelas aumentan la superficie sobre la que se apoya el tornillo, impidiendo, de ese modo, que la cabeza de tornillo dañe el material colocado bajo la misma, en el caso en que no se use una arandela de soporte, distribuyendo sobre una mayor superficie la fuerza ejercida por el tornillo.
La presente invención tiene como objetivo mejorar estas arandelas de soporte que, tal como se han realizado hasta ahora, presentan inconvenientes durante su uso.
Estos inconvenientes se producen con menor frecuencia en caso de que el material colocado bajo la arandela sea metal, aunque se producen con mayor frecuencia en caso de que este material sea madera, un material sintético, o un elastómero. En efecto, el borde circunferencial de las arandelas de soporte convencionales es una superficie perpendicular al plano general de las arandelas convencionales, la arista inferior del borde circunferencial de las arandelas convencionales, formada por la unión entre dicha superficie perpendicular al plano general de dichas arandelas convencionales y la superficie plana inferior de dichas arandelas convencionales, ejerce una acción de cizallamiento sobre el material al que se le aplican las arandelas convencionales. Este cizallamiento es poco intenso, o incluso inexistente, en el caso de que este material sea un material duro, por ejemplo, un material metálico, pero ocurre en cuanto se aprieta el tornillo en el caso de que este material sea un material sintético y, aún más, en el caso de que este material sea un elastómero. Tal como se mencionó anteriormente, este cizallamiento puede producirse en cuanto se apriete el tornillo o en cuanto se aplique el remache, pero aún más cuando el conjunto ensamblado mediante el elemento de conexión, usando dichas arandelas de soporte convencionales, se someta a fuerzas que se ejerzan en diversas direcciones. Se facilita un ejemplo en el campo de las juntas de elastómero, tal como la que se utilizan para unir los extremos de una cinta transportadora. Estas juntas de elastómero armado se fijan en los extremos de la cinta transportadora con la ayuda de tornillos o remaches que atraviesan sucesivamente la placa superior de estas juntas, los extremos de la cinta transportadora, y la placa inferior de estas juntas.
La patente francesa n.° 2.803.836 ilustra dicha aplicación. Se observará que, en el caso de esta patente, se utilizan insertos incorporados en el material elastomérico de las placas de la junta, para recibir las cabezas de los tornillos. Sin embargo, la colocación durante la fabricación, en particular, del inserto superior que forma una cavidad con vistas a recibir la cabeza de tornillo, resulta costosa, y el inventor de la presente invención ha intentado recurrir a una arandela de soporte, como sustitución del inserto superior. Sin embargo, con las arandelas de soporte convencionales ha encontrado los inconvenientes ya descritos. De ahí surge la utilidad de realizar nuevas arandelas de soporte, adecuadas para eliminar estos inconvenientes.
En la misma aplicación a las juntas de elastómero armado destinadas a unir los extremos de una cinta transportadora, este cizallamiento se acentúa más en el caso de determinadas cintas transportadoras, debido al uso de rascadores constituidos por hojas aplicadas contra la superficie de la cinta transportadora en movimiento, estando estas hojas destinadas a evacuar los residuos del material transportado que permanecen sobre dicha superficie de la cinta transportadora, por ejemplo, carbón o minerales. Estas hojas encuentran las arandelas de soporte, y acentúan aún más el efecto de cizallamiento anteriormente descrito, ya que estas hojas frecuentemente se dotan de bordes de acero o de tungsteno, particularmente agresivos.
Las arandelas de soporte según la presente invención tienen como objetivo evitar estos cizallamientos. Se caracterizan por diversas particularidades.
El documento US-2010/326006 A1 también describe una arandela convencional de la técnica anterior.
Según un aspecto técnico, la invención se refiere a una arandela de soporte para un conjunto atornillado o remachado, concretamente para un elemento de unión de la cinta transportadora, constituida por una pieza metálica o de material sintético, de una forma prácticamente plana, que presenta en su centro un orificio destinado al paso de un elemento de conexión, de tipo remache o tornillo, que comprende un vástago y una cabeza, preferiblemente un tornillo dotado de una rosca macho o de una rosca hembra, cuya cabeza, durante el uso de la arandela, se apoye sobre los bordes del orificio central de la arandela, que destaca en que el o los bordes exteriores de la pieza que constituye la arandela presentan, vista en planta, una forma lineal que aumenta la longitud del borde exterior de la arandela, en comparación con una arandela cuyo borde exterior sea estrictamente circular.
Esta particularidad consiste en el hecho de que los bordes exteriores de las arandelas de soporte no son circulares, sino que presentan, vistas en planta, formas lineales que aumentan sustancialmente la longitud del borde exterior, o
de la arista inferior, de la arandela, en comparación con una forma lineal estrictamente circular, tal como la del borde de la arandela de soporte convencional.
Este aumento de longitud tiene el efecto de reducir el impacto del cizallamiento ejercido sobre el material colocado bajo la arandela, por ejemplo, el de una junta para una cinta transportadora.
No obstante, debe observarse que la nueva arandela reivindicada por la presente invención puede aplicarse en más casos aparte del de las juntas para cintas transportadoras, cuando, debido a su uso, la arandela puede que penetre el material subyacente, por el efecto de los basculamientos, las vibraciones o por una fuerza de apriete demasiado elevada.
Se observará que los bordes del orificio central de la arandela pueden estar achaflanados o deformados, con el fin de que la superficie superior de la cabeza se encuentre, al final del enroscado o del remachado, a nivel de la superficie superior de la arandela próxima al orificio central.
Otra particularidad técnica de la presente invención es que el borde exterior presenta, visto en planta, sinuosidades que comprenden salientes y rebajes, estando los salientes más alejados del centro geométrico de la arandela, y estando los rebajes más próximos al centro geométrico de la arandela.
Otra particularidad de las arandelas según la presente invención es que las zonas del borde de la arandela más alejadas del centro geométrico de la arandela, comprenden una parte redondeada en la arista inferior. Dicho de otro modo, según esta característica, la arandela de soporte comprende una arista inferior, formada por la unión entre la superficie inferior de la arandela y el borde exterior de la arandela, presentando dicha arista inferior una parte redondeada, al menos en las partes sobresalientes de las sinuosidades del borde exterior de la arandela situadas más alejadas del centro geométrico de la arandela.
Estas partes redondeadas permiten, durante el uso de la arandela, reducir adicionalmente el eventual efecto de cizallamiento. Aunque las pruebas han mostrado que esta parte redondeada es principalmente útil respecto a las partes de la arista inferior más alejadas del centro geométrico de la arandela, también es posible que la totalidad de la arista inferior del borde de la arandela esté dotada de tal parte redondeada.
Finalmente, las arandelas según la presente invención pueden presentar otra particularidad que es útil en cuanto a la aplicación a las juntas de elastómero armado utilizadas para unir los dos extremos de una cinta transportadora.
En efecto, las instalaciones que utilizan cintas transportadoras destinadas al transporte de materiales a granel, tales como carbón, minerales y otros materiales, comprenden generalmente rascadores. Estos rascadores tienen tendencia a engancharse en la arista superior del borde exterior de la arandela, y a desprender la arandela; arrastrando el tornillo o el remache. Un incidente de este tipo tiene como consecuencia la obligación de realizar una reparación, lo que también implica, por tanto, una considerable pérdida de tiempo de funcionamiento.
Por ello, la presente invención prevé dotar a la superficie superior de las arandelas según la presente invención, de un estrechamiento que parta del borde exterior de la cavidad que rodea el orificio central y que llegue hasta el borde exterior de la arandela, conllevando este estrechamiento una reducción progresiva del grosor de la arandela desde la zona central hasta su borde exterior. Dicho de otro modo, según esta característica, la superficie superior de la arandela presenta una superficie cónica que parte sustancialmente del borde de la cavidad que rodea el orificio central, o de una superficie circular que rodea el orificio central de la arandela, y que llega hasta el borde exterior de la arandela, conllevando esta superficie cónica una reducción progresiva del grosor de la arandela, de tal manera que la arista superior del borde exterior de la arandela se encuentra sustancialmente a nivel de la superficie sobre la que se coloca la arandela, cuando se aplica la arandela mediante remachado o mediante atornillado.
Por tanto, los rascadores no corren el riesgo de encontrarse con la arista superior del borde exterior de la arandela, al estar esta arista, una vez instalada la arandela, a nivel con la superficie de la unión subyacente.
La invención se ilustra mediante el dibujo, en el que:
- la Figura 1 representa una arandela de soporte según la técnica anterior,
- la Figura 2 representa una realización preferida de la arandela según la presente invención,
- la Figura 3 representa la arandela de la Figura 2, que comprende un tornillo cuyo vástago atraviesa el orificio central,
- la Figura 4 representa la arandela según la Figura 3, aplicada a un tornillo cuyo vástago atraviesa el orificio central, que está enroscado sobre un inserto,
- la Figura 5 representa un ejemplo de conexión por tomillo según la técnica anterior, extraído de la Figura 3 de la patente francesa 2803836,
- la Figura 6 representa, en sección, una conexión por tomillo, que usa una arandela según la presente invención, aplicada a una junta que conecta los extremos de una cinta transportadora,
- la Figura 7 muestra, a la izquierda, una arandela convencional y, a la derecha, una arandela según la presente invención, aplicadas sobre una placa superior de una junta de cinta transportadora.
La arandela 1 de soporte de la Figura 1, según la técnica anterior, consiste en una pieza de forma redonda que comprende un borde circunferencial 4, una arista inferior 5, una superficie 6 plana inferior, un orificio central 7' cuyos bordes forman una cavidad 7 destinada a recibir una cabeza 2 de tornillo, pasando el vástago 8 del tornillo por el orificio central 7'.
La arandela 1' de soporte de la Figura 2, según una realización preferida de la presente invención, comprende, como la arandela 1 de soporte de la técnica anterior, una pieza generalmente redonda que comprende un borde exterior 4', un orificio central 7', una cavidad 7, una arista inferior 5, una superficie inferior 6; no obstante, se observa que el borde exterior 4' tiene, vista en planta, una forma sinusoidal que presenta salientes 10 y rebajes 9, con la superficie superior 17 cónica, y que los salientes comprenden en su extremo una parte redondeada 11, estando esta parte redondeada realizada en la arista inferior 5.
El conjunto representado en la Figura 3 está constituido por una arandela 1' y un tornillo.
Se observan la cabeza 2 del tornillo, el vástago 8 del tornillo, los rebajes 9 y los salientes 10. En este caso, el número de rebajes y de salientes es de 6, pero este número puede variar sin salirse del ámbito de la invención. Los rebajes y los salientes son simétricos con respecto a un radio virtual 12 de la arandela. Esto significa que la arandela presenta una simetría con respecto a un eje coincidente con su radio virtual 12.
La Figura 4 representa el mismo conjunto que el de la Figura 3, con las mismas referencias numéricas, estando el vástago 8 del tornillo enroscado en un inserto 13.
La Figura 5 representa, en sección, un ejemplo de un conjunto enroscado de la placa superior y de la placa inferior, de una junta para una cinta transportadora de la técnica anterior, según la patente francesa 2803 836. Se observan los insertos hembra 19 y los insertos macho 20 incorporados, respectivamente, en la placa superior PS y en la placa inferior Pl, sujetando estas placas el extremo E de la cinta transportadora.
La Figura 6 es una sección según un plano vertical de un ejemplo de uso de la arandela según la presente invención, aplicada a un conjunto atornillado constituido por la placa superior PS de junta para cinta transportadora, el extremo E de la cinta transportadora, y la placa inferior PI de junta para cinta transportadora.
En esta sección, se observa particularmente la superficie cónica 17 de la arandela, representada por una línea inclinada con respecto al plano general de la arandela, la cabeza 2 del tornillo, la cavidad 7 y el orificio central 7', la parte redondeada 11, el vástago 8 del tornillo, la placa superior PS de la junta, el extremo E de la cinta transportadora, el inserto 13, la placa inferior PI de la junta. La escala aumentada de la zona que comprende la parte redondeada 11, rodeada por un círculo en la figura, permite observar mejor dicha parte redondeada 11.
En la Figura 7 se observa que el extremo de los salientes 10 está a nivel de la superficie de la placa superior PS de la junta para cinta transportadora. La parte redondeada 11 (no visible en esta figura) de la arista inferior del saliente 10, permite durante el atornillado no someter a cizallamiento el material de la placa superior PS, a pesar de la ligera penetración que se produce al final del atornillado. Por tanto, los rascadores anteriormente mencionados no corren el riesgo de encontrarse con la arista superior del saliente, y de desprender la arandela y, de ese modo, el tornillo. Por el contrario, la arandela convencional sobresale de la superficie superior de la placa superior PS y, si se atornilla con mayor fuerza para insertar la arandela, la ausencia de una parte redondeada en la periferia provoca un cizallamiento del material subyacente al comenzar el atornillado y, a continuación, se acentúa durante el funcionamiento de la cinta transportadora.
Por tanto, la arandela según la presente invención alcanza todos los objetivos inicialmente buscados, a saber, evitar el efecto de cizallamiento, y no proporcionar un punto de agarre para los rascadores. Se describen y se ilustran los medios usados para alcanzar estos objetivos. Las siguientes reivindicaciones exponen las características de las nuevas arandelas.
Claims (2)
1. Arandela (1') de soporte para conjunto atornillado o remachado, para un elemento de junta de cinta transportadora, constituida por una pieza metálica o de material sintético, de una forma generalmente plana, que presenta en su centro un orificio (7') destinado al paso de un elemento de conexión de tipo remache o tornillo, que comprende un vástago (8) y una cabeza (2), preferiblemente un tornillo dotado de una rosca macho o de una rosca hembra, cuya cabeza (2), durante el uso de la arandela (1'), se apoya sobre los bordes del orificio central (7') de la arandela (1'), constituyendo el borde exterior (4') de la pieza, la arandela (1'), que presenta, vista en planta, sinuosidades que comprenden salientes (10) y rebajes (9), estando los salientes (10) más alejados del centro geométrico de la arandela, y estando los rebajes (9) más próximos al centro geométrico de la arandela, de manera que este borde exterior (4') presenta una forma lineal que aumenta la longitud del borde exterior (4') de la arandela (1'), en comparación con la de una arandela cuyo borde exterior sea estrictamente circular,
-comprendiendo la arandela de soporte una arista inferior (5), formada por la unión entre la superficie inferior (6) de la arandela y el borde exterior (4') de la arandela, presentando dicha arista inferior (5) una parte redondeada (11), al menos en las partes sobresalientes (10) de las sinuosidades del borde exterior (4') de la arandela situadas más alejadas del centro geométrico, caracterizada por que -la superficie superior de la arandela (1') presenta una superficie cónica (17) que parte del borde de una cavidad (7) que rodea el orificio central (7'), o de una superficie circular que rodea el orificio central (7'), de la arandela (1'), y que llega hasta el borde exterior de la arandela, conllevando esta superficie cónica una reducción progresiva del grosor de la arandela (1'), de tal manera que la arista superior del borde exterior (4') de la arandela (1') se encuentre a nivel de la superficie sobre la que se coloque la arandela (1') cuando se aplique la arandela (1') mediante remachado o mediante atornillado.
2. Arandela de soporte según la reivindicación 1, caracterizada por que los salientes (10) y los rebajes (9) de las sinuosidades del borde exterior (4') de la arandela (1') tienen una forma generalmente simétrica con respecto a un radio virtual (12) que parte del centro geométrico de la arandela.
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