ES2964314T3 - Tuerca de seguridad - Google Patents
Tuerca de seguridad Download PDFInfo
- Publication number
- ES2964314T3 ES2964314T3 ES20750633T ES20750633T ES2964314T3 ES 2964314 T3 ES2964314 T3 ES 2964314T3 ES 20750633 T ES20750633 T ES 20750633T ES 20750633 T ES20750633 T ES 20750633T ES 2964314 T3 ES2964314 T3 ES 2964314T3
- Authority
- ES
- Spain
- Prior art keywords
- annular washer
- projections
- annular
- lock nut
- projection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 13
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 24
- 239000011295 pitch Substances 0.000 claims description 22
- 238000007373 indentation Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 13
- 229910000639 Spring steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
- F16B39/12—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts
- F16B39/16—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts in which the screw-thread of the locknut differs from that of the nut
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/02—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down
- F16B39/12—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts
- F16B39/14—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place after screwing down by means of locknuts made of thin sheet material or formed as spring-washers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B39/00—Locking of screws, bolts or nuts
- F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
- F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
- F16B39/282—Locking by means of special shape of work-engaging surfaces, e.g. notched or toothed nuts
Abstract
Contratuerca que tiene un cuerpo de tuerca (12), que tiene una porción roscada con rosca interior (16), un hombro periférico (20) contiguo a este último, y un collar que rodea el hombro, y que tiene un disco anular (22).) hecho de metal, en el que el disco anular descansa sobre el hombro dentro del collar, y el collar está doblado hacia adentro para formar, entre el collar doblado y el hombro, una ranura anular (28) en la que se recibe el disco anular. Una rosca interior (16') correspondiente a la rosca interior de la porción roscada del cuerpo de tuerca se corta en la circunferencia interior del disco anular, y la rosca interior del disco anular está desplazada a una distancia axial con respecto a la rosca interior. rosca del cuerpo de la tuerca. En el hombro o en el disco anular, en el lugar donde el disco anular y el hombro se superponen, se forma una fila de salientes (40, 44, 60', 60'') y/o depresiones (54) que sobresalen axialmente. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Tuerca de seguridad
La invención se refiere a una tuerca de seguridad de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. Tuercas de seguridad de este tipo se conocen, por ejemplo, por los documentos DE 2638560 C, DE 43 13809 C1, DE 43 13845 C1 y WO 2011/000393 A1.
La tuerca de seguridad es una tuerca reutilizable totalmente metálica, en particular una tuerca totalmente de acero, con un cuerpo de tuerca de metal con una rosca interna y un collar contiguo que se deforma en una ranura anular para sujetar en su interior una arandela de seguridad de metal. La tuerca de seguridad se fabrica colocando la arandela en el cuerpo de tuerca dentro del collar, el collar se rebordea para fijar la arandela en la ranura anular así formada y a continuación se entalla la rosca interna en el cuerpo de la tuerca y la arandela al mismo tiempo. Esto da como resultado una rosca correspondiente a la rosca de tuerca en el borde interior de la arandela de seguridad. La arandela y su rosca están desplazadas axialmente con respecto a la rosca de tuerca una pequeña distancia, por ejemplo, una distancia que corresponde aproximadamente a un 5-30 %, preferentemente un 10-20 %, del paso de rosca de rosca de la tuerca, para ajustar el efecto de apriete de la tuerca de seguridad. La arandela anular de seguridad presenta cierta elasticidad en la dirección axial, siendo ajustable la fuerza de apriete de la tuerca de bloqueo debido al desplazamiento de la rosca interna de la arandela anular y la tuerca de seguridad mantiene esta fuerza de apriete ajustada para muchas operaciones de atornillado.
Estas tuercas de seguridad proporcionan un seguro de tornillo eficaz y sencillo contra el aflojamiento de una unión roscada. Para asegurar el tornillo no es necesario ningún elemento de unión o de máquina adicional, ni ningún otro mecanizado del vástago del tornillo, del extremo roscado o del perno. La arandela de seguridad forma una pieza de apriete que se puede deformar elásticamente al enroscar un tornillo o perno. De ello resultan fuerzas de sujeción radiales y axiales que pueden ajustarse mediante el desplazamiento de la arandela anular de seguridad. La tuerca de seguridad garantiza una unión permanente incluso en caso de grandes fluctuaciones de temperatura y vibraciones. Esta tuerca de seguridad conocida presenta excelentes propiedades de seguridad y, por lo tanto, se ha consolidado en el mercado. Para aumentar la elasticidad de la arandela anular de seguridad, lo que puede ser deseable, por ejemplo, con determinados tamaños de tuerca o bajo cargas de temperatura extremas, los documentos mencionados anteriormente sugieren dotar a la arandela anular con grosor variable en la dirección radial, de escotaduras perimetrales a modo de segmento en su circunferencia exterior y/o muescas adicionales en su circunferencia exterior. Esto hace posible fabricar la arandela anular a partir de un material elástico duro como, por ejemplo, acero para resortes, y aun así conseguir la elasticidad necesaria para la desviación axial deseada, aunque la fuerza elástica de recuperación de la arandela anular sigue siendo tan grande que se pueden aplicar altas fuerzas de sujeción. Dado que la arandela está hecha de un material que es al menos tan duro como el del cuerpo de tuerca, los pasos de rosca de la arandela anular permanecen intactos después de muchas operaciones de atornillado, de modo que la tuerca de seguridad puede aflojarse y volver a apretarse varias veces sin que se produzca a este respecto ningún cambio perceptible en la fuerza de apriete en la posición de seguridad. Se pueden utilizar materiales que resistan temperaturas muy altas, lo que es de gran importancia, por ejemplo, en el uso en vehículos a motor.
Los documentos mencionados sugieren soluciones útiles para optimizar la elasticidad de la arandela de seguridad. Sin embargo, en la práctica se ha demostrado que se podría mejorar la fijación de la arandela de seguridad en la ranura anular.
Por el estado de la técnica también se conocen tuercas de seguridad con un anillo de seguridad y estanqueidad de plástico, que se sujeta de manera similar a una tuerca de seguridad genérica en un collar del cuerpo de la tuerca. Tales tuercas de seguridad se describen, por ejemplo, en los documentos EP 0047061 A1, DE-A-1 815585, DE 36 40 225 C2, DE 8424281 U1, US-A-4,019,550, US-A-3,275,054, US-A-3,316,338, US-A-2,450,694, US-A-5,454,675. Sin embargo, estas tuercas de seguridad se basan en un principio de funcionamiento diferente. Una sección inicialmente sin rosca de un anillo de seguridad y estanqueidad de plástico se une inmediatamente a la rosca interior de la tuerca y sobresale ligeramente de la rosca interior. Cuando se enrosca un perno, este hace una incisión en el perímetro interior de la arandela de seguridad y estanqueidad. La mayoría de los documentos mencionados tratan de la absorción del material plástico que se escapa al enroscar el perno.
Las enseñanzas del estado de la técnica sobre el ajuste de la elasticidad y la fuerza de sujeción de la arandela anular de seguridad no se pueden aplicar a una tuerca de seguridad totalmente metálica, entre otras cosas porque la arandela anular de plástico se comporta de manera diferente en términos de elasticidad que una arandela anular hecha de metal y porque en este estado de la técnica no está previsto ningún desplazamiento axial de la rosca interna de la arandela anular y el cuerpo de la tuerca. La fuerza de sujeción de estas tuercas de seguridad se basa en un principio de funcionamiento diferente.
Un objetivo de la invención es optimizar aún más la fiabilidad de la tuerca de seguridad totalmente metálica.
Este objetivo se consigue mediante una tuerca de seguridad de acuerdo con la reivindicación 1 y mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 20. En las reivindicaciones dependientes se especifican algunas realizaciones.
La invención prevé una tuerca de seguridad con un cuerpo de tuerca que presenta una sección roscada con una rosca interna, un saliente circundante contiguo y un collar que rodea el saliente, y con una arandela anular de metal, en donde la arandela anular se apoya sobre el saliente dentro del collar y el collar está doblado hacia dentro para formar una ranura anular entre el collar doblado y el saliente en el que está alojada la arandela anular. Una rosca interna correspondiente a la rosca interna de la sección roscada del cuerpo de tuerca está entallada en el perímetro interno de la arandela anular, y la rosca interna de la arandela anular está desplazada axialmente una distancia con respecto a la rosca interna del cuerpo de tuerca. Para fijar mejor la arandela anular en la ranura anular, en el saliente o en la arandela anular, donde la arandela anular y el saliente se superponen entre sí, se forman una serie de salientes o hendiduras que sobresalen en la dirección axial y están dispuestos distribuidos alrededor del perímetro del saliente o de la arandela anular. Los salientes o hendiduras forman superficies, líneas o puntos de apoyo para la arandela anular en el saliente cuando la arandela anular se coloca dentro del collar en el saliente del cuerpo de tuerca. Al deformar el collar para la configuración de la ranura anular, se ejerce una fuerza axial sobre la arandela anular, en donde los salientes o hendiduras o el material restante entre las hendiduras en la superficie opuesta se deforman parcialmente y/o se presionan parcialmente en la superficie enfrentada de la arandela anular o el saliente. Esto significa que la arandela anular se sujeta mediante ajuste de fuerza y forma en la ranura anular. Los salientes configurados en el saliente o en la arandela anular o el material entre las hendiduras se clava o se clavan en cierta medida en la superficie enfrentada de la arandela anular o del saliente al deformarse el collar y aseguran así la arandela anular contra la torsión dentro de la ranura anular. Además, los salientes o hendiduras permiten un ajuste más preciso del desplazamiento axial de la arandela anular porque son más flexibles que una superficie continua o escalonada del saliente o de la arandela anular.
En algunas realizaciones, los salientes o hendiduras están alineados radialmente y dispuestos distribuidos uniformemente alrededor del perímetro del saliente o de la arandela anular. Por ello se obtiene una buena alineación de la arandela anular perpendicular al eje del cuerpo de tuerca.
Dependiendo del tamaño de la tuerca de seguridad se puede seleccionar radialmente un número diferente de salientes o hendiduras, estando previstos en diferentes diseños al menos 16 salientes o hendiduras. Por ejemplo, también pueden estar previstos radialmente al menos 24 o 40 salientes o hendiduras.
Los salientes o el material restante entre las hendiduras pueden tener diferentes formas. En algunas realizaciones, los salientes o el material restante tienen la forma de una curvatura convexa, en particular de una cúpula circular u ovalada o un cilindro semicircular horizontal, o una forma angular o puntiaguda, en particular la forma de un cilindro triangular horizontal o un tetraedro, o aproximadamente una forma de este tipo. Se obtuvieron resultados especialmente buenos con salientes o material restante entre las hendiduras en forma de tetraedro irregular.
Por ejemplo, si los salientes o hendiduras están configurados en el saliente, por ejemplo, una primera superficie del tetraedro puede ser colindante con el collar y una segunda superficie del tetraedro puede ser colindante con el saliente, de manera que la altura del tetraedro en la dirección radial desde el collar disminuye en la dirección del perímetro interno del saliente. A este respecto, el saliente o el material restante entre las hendiduras, por ejemplo, el tetraedro, puede extenderse en dirección radial por todo el saliente o sólo por una parte, por ejemplo, desde el collar hasta más de 1/2 a 4/5 de la dimensión radial del saliente.
Si los salientes o hendiduras están configurados en la arandela anular, por ejemplo, una primera superficie del tetraedro puede estar alineada con el perímetro exterior de la arandela anular y una segunda superficie del tetraedro puede ser colindante con la arandela anular, de modo que la altura del tetraedro en dirección radial disminuye desde el perímetro exterior de la arandela anular en la dirección del perímetro interior de la arandela anular. A este respecto, el saliente o el material restante entre las hendiduras, por ejemplo, el tetraedro, puede extenderse en dirección radial por toda la arandela anular o sólo por una parte, por ejemplo, desde el perímetro exterior de la arandela anular hasta más de 1/2 a 4/5 de la dimensión radial de la arandela anular.
En algunas realizaciones, el saliente presenta una superficie de saliente que está inclinada con respecto a un plano radial de la tuerca de seguridad en un ángulo a_s, en donde a _s se sitúa en el rango de aproximadamente 0° a 15°, o es de más o menos 5°, o 10°. Los salientes o el material restante entre las hendiduras también pueden presentar una línea de vértice que está inclinada con respecto a un plano radial de la tuerca de bloqueo en un ángulo a _v, en donde a_v > a _s, y en donde a _v, se sitúa, por ejemplo, en el rango de 30° a 60° o es más o menos 40°, 45° o 50°.
En distintos diseños, el ancho B de los salientes o hendiduras con respecto a la distancia central A de los salientes allí donde son colindantes con el collar es igual o más o menos igual a B = b * A, donde b está en el rango de 0,2 a 1, más específicamente, de 0,5 a 1 o más o menos 1 o más o menos 0,5. La altura máxima de los salientes o del material restante entre las hendiduras puede ser más o menos igual a su anchura o puede estar en el rango desde la mitad del ancho hasta el doble del ancho. La altura máxima de los salientes 40 o del material restante entre las hendiduras puede depender del grosor de la arandela anular de seguridad 22 y puede ser, por ejemplo, 0,25 veces el grosor de la arandela hasta un grosor de la arandela. El ancho de los salientes y/o la altura de los salientes o el material restante entre las hendiduras pueden disminuir en dirección radial hacia el interior.
En otro diseño, en el saliente del cuerpo de tuerca están formados salientes orientados en dirección perimetral. Los salientes pueden formarse, por ejemplo, al estar formada en el saliente del cuerpo de tuerca una nervadura de una o varias piezas, circundante en dirección perimetral, en la que al alojarse la arandela anular en la ranura anular se forman hendiduras que conforman la nervadura en varios salientes alineados en la dirección perimetral. Por ejemplo, se puede formar una nervadura de una sola pieza al formarse un inciso frontal en el saliente colindante con el collar, por ejemplo, mecanizando con torno el cuerpo de la tuerca. Si la arandela anular presenta garras u otras prolongaciones en su circunferencia, estas pueden penetrar en la nervadura durante el rebordeo del collar del cuerpo de tuerca y descansar en las hendiduras formadas en la nervadura. Esto asegura la arandela anular en el cuerpo de tuerca contra torsión.
En otro diseño, en la superficie de la arandela anular que está dirigida hacia el saliente del cuerpo de tuerca hay formados salientes alineados en dirección perimetral. Los salientes pueden formarse, por ejemplo, al estar formada en la superficie de la ranura anular una nervadura de una o varias piezas, circundantes en dirección perimetral, en la que al alojarse la arandela anular en la ranura anular se forman hendiduras que conforman la nervadura en varios salientes alineados en la dirección perimetral. Por ejemplo, se puede formar una nervadura de una sola pieza al formarse un inciso frontal en la superficie de la arandela anular, por ejemplo, mecanizando con torno la arandela anular. Si el saliente del cuerpo de tuerca presenta garras u otras prolongaciones en su circunferencia, estas pueden penetrar en la nervadura durante el rebordeo del collar del cuerpo de tuerca y descansar en las hendiduras formadas en la nervadura. Esto asegura la arandela anular en el cuerpo de tuerca contra torsión.
En algunas realizaciones, la arandela anular puede tener un grosor constante, o el grosor de la arandela anular puede ser mayor en su diámetro interior que el grosor de la arandela anular en su diámetro exterior.
En algunas realizaciones, la arandela anular se desplaza con respecto al cuerpo de tuerca de tal manera que la rosca interna de la arandela anular está desplazada axialmente con respecto a la rosca interna del cuerpo de tuerca en una distancia que es aproximadamente 5-30%, en particular 10-20%, del paso de rosca de la rosca interna. Por ejemplo, la rosca interna de la arandela anular está desplazada axialmente con respecto a la rosca interna del cuerpo de tuerca en una distancia que es más o menos el 10 % o el 20 % del paso de la rosca. La fuerza de apriete de la tuerca de seguridad se puede ajustar desplazando la arandela anular y su rosca interna.
En algunas realizaciones, el grosor de la arandela anular en su diámetro interior es igual o más o menos igual a un paso de rosca de la rosca interna o está entre un paso de rosca y 1,5 veces un paso de rosca.
En algunas realizaciones, la arandela anular está curvada de forma convexa en la dirección de la cara frontal de la tuerca de seguridad.
En diversas realizaciones, en el perímetro exterior de la arandela anular se forman varias escotaduras y/o garras distribuidas por el perímetro de la arandela anular.
La arandela anular está fabricada de metal, en particular de acero elástico. El cuerpo de tuerca también está fabricado de metal, especialmente de acero.
La invención también prevé un procedimiento para fabricar una tuerca de seguridad del tipo explicado anteriormente. La arandela anular se coloca dentro del collar en el saliente del cuerpo de tuerca aún sin rosca. Se aplica una primera fuerza al collar en dirección axial para deformar el collar hacia dentro, también denominada "rebordeado", y para formar una ranura anular entre el collar rebordeado y el saliente en el que se inmoviliza axialmente la arandela anular. Cuando se ejerce la primera fuerza, los salientes o el material restante entre las hendiduras se deforman en una primera distancia y se clavan en la superficie enfrentada. A continuación, en una sola operación de trabajo se entalla una rosca interior en el cuerpo de tuerca y en la arandela anular, estando asegurada la arandela anular contra la rotación en la ranura anular mediante los salientes. A continuación, se ejerce una segunda fuerza en dirección axial sobre el collar y la ranura anular en la que está inmovilizada la arandela anular para desplazar la arandela anular en dirección axial. Cuando se ejerce la segunda fuerza, los salientes o el material restante entre las hendiduras se deforman en una segunda distancia. Los salientes o el material restante entre las escotaduras permiten bajar la arandela de forma precisa y uniforme en dirección axial y, con ello, ajustar con precisión el desplazamiento de la rosca. Además, los salientes o el material restante entre las entalladuras consiguen, adicionalmente a la fijación no positiva de la arandela anular en la ranura anular, también una unión positiva entre la arandela anular y el cuerpo de tuerca, que asegura la arandela anular contra la torsión en la ranura anular. Esto es especialmente ventajoso al entallar la rosca, porque la arandela anular no se puede torcer durante el proceso de entallado.
En otro ejemplo, el procedimiento para fabricar una tuerca de seguridad comprende la formación de una nervadura circundante en el saliente del cuerpo de tuerca mediante una incisión frontal en el saliente colindante con el collar. A continuación, se coloca la arandela anular dentro del collar en el saliente del cuerpo de tuerca aún sin roscar y se ejerce una primera fuerza en dirección axial sobre el collar para rebordear el collar hacia adentro y formar una ranura anular entre el collar rebordeado y el saliente en el que se inmoviliza axialmente la arandela anular, en donde al ejercer la primera fuerza las garras formadas en el perímetro exterior de la arandela anular penetran en la nervadura circundante y descansan en hendiduras así formadas en la nervadura.
A continuación, en una sola operación de trabajo se puede entallar una rosca interna en el cuerpo de tuerca y la arandela anular para luego ejercer una segunda fuerza en dirección axial sobre el collar y la ranura anular en la que se inmoviliza la arandela anular para trasladar la arandela anular en la dirección axial, en donde cuando se ejerce la segunda fuerza, las garras penetran en la nervadura una distancia adicional.
Por el contrario, también puede configurarse una nervadura circundante en una superficie de la arandela anular que está orientada hacia el saliente, y pueden alinearse salientes o garras correspondientes en el saliente del cuerpo de tuerca de modo que los salientes o garras se clavan dentro de la nervadura en la ranura anular durante el rebordeo del collar.
La interacción entre la nervadura y las garras permite un descenso preciso y uniforme del disco en dirección axial y con ello un ajuste preciso del desplazamiento de la rosca. Además, los salientes y hendiduras formadas a este respecto consiguen, adicionalmente a la fijación no positiva de la arandela anular en la ranura anular, también una unión positiva entre la arandela anular y el cuerpo de tuerca, que asegura la arandela anular contra la torsión en la ranura anular. Esto es especialmente ventajoso al entallar la rosca, porque la arandela anular no se puede torcer durante el proceso de entallado.
En diversas realizaciones, la arandela anular se fabrica en una etapa de procesamiento previo con una curvatura convexa y se coloca en el saliente del cuerpo de la tuerca de tal manera que la arandela anular se curva de manera convexa en la dirección de la cara frontal de la tuerca de seguridad, en donde la curvatura convexa de la arandela anular se mantiene durante la deformación o se mantiene esencialmente.
La invención se explica a continuación con más detalle mediante una realización con ayuda de los dibujos. En las figuras, muestran:
Fig. 1 una representación en perspectiva de un cuerpo de tuerca de la tuerca de seguridad desde arriba, antes de insertar la arandela anular de seguridad, de acuerdo con un ejemplo;
Fig. 2 una representación en perspectiva de un cuerpo de tuerca de la tuerca de seguridad desde abajo, de acuerdo con el ejemplo;
Fig. 3 una representación en sección vertical parcial del cuerpo de tuerca de la Figura 1;
Fig. 4 una vista superior de la tuerca de seguridad para explicar los planos de sección de las figuras 5 y 6; Fig. 5 una sección vertical a través de una tuerca de seguridad con cuerpo de tuerca y arandela anular de seguridad fija a lo largo de la línea de sección A-A en las figuras 4 y 13, de acuerdo con el ejemplo;
Fig. 6 una sección vertical a través de una tuerca de seguridad con cuerpo de tuerca y arandela anular de seguridad fija a lo largo de la línea de sección B-B en las figuras 4 y 13, de acuerdo con el ejemplo;
Fig. 7 una vista en perspectiva ampliada del detalle Y de la figura 5;
Fig. 8 una vista en perspectiva ampliada del detalle X de la figura 6;
Fig. 9 una representación en sección longitudinal en perspectiva de la tuerca de seguridad de las figuras 6 a 8; Fig. 10 una representación en perspectiva de una tuerca de seguridad desde arriba, con una arandela anular de seguridad sujeta de acuerdo con el ejemplo;
Fig. 11 una vista similar a la figura 10, en donde la arandela anular de seguridad está oculta;
Fig. 12 una representación en perspectiva de una arandela anular de seguridad de acuerdo con un ejemplo; Fig. 13 una vista superior de la arandela anular de seguridad de acuerdo con el ejemplo antes de insertarla en la tuerca de seguridad;
Fig. 14 una vista similar a la figura 13, en donde la arandela anular de seguridad se ha extraído de una tuerca de seguridad terminada;
Fig. 15 una vista superior de la arandela anular de seguridad de acuerdo con otro ejemplo;
Fig. 16 una representación en corte a través de la arandela anular de seguridad de la figura 15 a lo largo de la línea A-A;
Fig. 17 una vista superior de la arandela anular de seguridad de acuerdo con otro ejemplo;
Fig. 18 una representación en corte a través de la arandela anular de seguridad de la figura 17 a lo largo de la línea B-B;
Fig. 19 una sección vertical a través de un cuerpo de tuerca de una tuerca de seguridad a lo largo de la línea de sección A-A en la figura 21, de acuerdo con otro ejemplo;
Fig. 20 una representación en perspectiva ampliada del detalle B de la figura 19;
Fig. 21 una vista superior del cuerpo de tuerca de acuerdo con el ejemplo de la figura 19;
Fig. 22 una representación en perspectiva del cuerpo de tuerca de acuerdo con el ejemplo de la figura 19, antes de insertar la arandela anular;
Fig. 23 una representación en sección similar a través del cuerpo de tuerca como en la Fig. 19, después de haber insertado y retirar nuevamente una arandela anular, para explicar el ejemplo;
Fig. 24 una representación en perspectiva del cuerpo de tuerca de la Fig. 23; y
Fig. 25 una vista superior del cuerpo de tuerca de la figura 23.
Las figuras se refieren a un ejemplo de realización, en donde pueden realizarse cambios, por ejemplo, como en los diseños descritos anteriormente. En aras de la claridad, no todas las características de todas las figuras cuentan con números de referencia. Sin embargo, un experto en la técnica reconocerá que las figuras muestran en cada caso características correspondientes de la tuerca de seguridad.
En las distintas figuras se muestra una tuerca de seguridad 10, que presenta un cuerpo de tuerca 12 y una arandela anular de seguridad 22. La tuerca de seguridad 10 está fabricada, por ejemplo, como tuerca hexagonal de acero; es decir, el cuerpo de tuerca y la arandela anular están fabricados de acero en el ejemplo. En el ejemplo mostrado, el cuerpo de tuerca 12 presenta un collar concéntrico 14 en una cara frontal y tiene un agujero para roscar 16, cuyo diámetro depende del tamaño de la tuerca y del diámetro interior de la rosca que va a cortarse. En las figuras sólo se muestra el agujero para roscar 16, en el que en el estado acabado de la tuerca de seguridad está tallada una rosca interior, que en lo sucesivo también se denominará "rosca de tuerca". El borde interior o circunferencia interior 18 del collar 14 está desplazado hacia afuera con respecto al diámetro del agujero para roscar de la tuerca de seguridad 10 para formar un saliente 20 entre el agujero para roscar 16 y el collar 14 para alojar la arandela anular de seguridad 22.
El diámetro interior Dk del collar es aproximadamente 1,2 veces a 1,5 veces el diámetro del agujero para roscar D, Dk = 1,2*D a 1,5*D, por ejemplo aproximadamente 1,3 veces el diámetro del agujero para roscar D. La altura del collar 14 depende del grosor de la arandela anular de seguridad 22 y puede ser, por ejemplo, más o menos el doble del grosor de la arandela anular de seguridad 22, siendo el grosor de la arandela anular de seguridad 22 puede situarse más o menos entre un paso de rosca y 1,5 veces un paso de rosca de la tuerca de seguridad 10. La altura del collar 14 se elige de modo que la arandela anular de seguridad 12 pueda inmovilizarse de forma segura durante el rebordeado del collar, como se describe a continuación. El collar 14 tiene una forma fundamentalmente cónica, en donde su grosor (medido en dirección radial) aumenta en dirección axial desde la cara frontal de la tuerca de seguridad. El grosor del collar se puede utilizar para ajustar la fuerza de apriete y sujeción después del rebordeado, como se explica a continuación.
La arandela anular de seguridad 22, denominada en lo sucesivo también arandela anular, está fabricada de metal, preferentemente de un metal elástico, como por ejemplo acero para resortes o fleje de acero para resortes.
En el saliente 20 está configurada una serie de salientes 40 que sobresalen en dirección axial, colindan con la pared interior 18 del collar 14 y están dispuestos distribuidos alrededor del perímetro del saliente. El siguiente ejemplo se refiere a un diseño en el que los salientes 40 están configurados en el saliente 20. En otra realización, los salientes o hendiduras pueden estar configurados alternativamente en un lado de la arandela anular que está dirigido hacia el saliente 20 cuando la arandela anular se inserta en el cuerpo de tuerca para lograr el mismo o sustancialmente el mismo efecto que se describe con referencia a las Figuras 5 a 9. En otros diseños más, en el saliente están configuradas hendiduras similares a las que se muestran con respecto a la arandela anular en las figuras 16 y 17, en donde el material restante entre las hendiduras tiene una función similar a los salientes descritos anteriormente.
En el ejemplo mostrado en las figuras 1 a 16, los salientes 40 tienen la forma de un tetraedro irregular, en donde una superficie de cada tetraedro colinda con la pared interior 18 del collar y una superficie contigua colinda con el saliente 20, y en donde los otros dos lados del tetraedro encierran una forma de cuña. La superficie adyacente al saliente 20 forma la base del saliente 40. La línea de vértice de los salientes 40 en forma de cuña está inclinada con respecto a la superficie del saliente 20 de modo que la altura de los salientes 40 por encima del saliente 20 disminuye desde la pared interior 18 del collar 14 hacia el eje de la tuerca de seguridad.
En el ejemplo, los salientes 40 forman una fila uniforme de dientes, estando los salientes 40 alineados radialmente y dispuestos distribuidos uniformemente alrededor del perímetro del saliente o de la arandela anular. En algunas realizaciones, pueden estar previstos al menos 12, 16, 24 o al menos 40 salientes, dependiendo del tamaño y la aplicación de la tuerca de seguridad. Por ejemplo, una tuerca de seguridad de tamaño M8 puede presentar al menos 16 salientes, por ejemplo 20 salientes, una tuerca de seguridad de tamaño M12 puede presentar, por ejemplo, al menos 20 salientes, y una tuerca de seguridad de tamaño M16 puede presentar, por ejemplo, al menos 40 salientes. El número de salientes puede depender del perímetro del agujero para roscar 16 o de la pared interior 18 del collar 14. La altura de los salientes 22, medida desde el saliente 20, puede ser aproximadamente un tercio de la altura del collar 14 en un ejemplo. La altura de los salientes 40 también puede depender del grosor de la arandela anular de seguridad 22 y puede ser, por ejemplo, 0,25 veces el grosor de arandela hasta un grosor de arandela.
En el ejemplo de una tuerca de seguridad de tamaño M12, el diámetro interior del collar 14 puede ser de aproximadamente 12-15 mm, por ejemplo. La altura del collar 14, medida desde su línea de contacto con el saliente 20, puede ser de aproximadamente 3,5 mm. Si se prevén 24 salientes en este ejemplo, estos tienen una distancia entre centros de aproximadamente 2 mm o 15°. Los salientes pueden tener un ancho máximo de 2 mm en su base, en su punto más ancho. El ancho de los salientes en su base, en el punto más ancho, puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 1,8 mm, aproximadamente 1,5 mm o aproximadamente 1 mm. La altura de los salientes por encima del saliente en su punto más alto puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 mm a 2 mm, por ejemplo alrededor de 1 mm. El grosor de la arandela anular 22 puede estar aproximadamente en el intervalo de 1,5 mm a 2,5 mm.
En el ejemplo de una tuerca de seguridad de tamaño M20, el diámetro interior del collar 14 puede ser de aproximadamente 20-25 mm, por ejemplo. La altura del collar 14, medida desde su línea de contacto con el saliente 20, puede ser de aproximadamente 5 mm. Si se prevén 32 salientes en este ejemplo, estos tienen una distancia entre centros de aproximadamente 2 mm o 11,25°. Los salientes pueden tener un ancho máximo de 2 mm en su base, en su punto más ancho. El ancho de los salientes en su base, en el punto más ancho, puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 1,8 mm, aproximadamente 1,5 mm o aproximadamente 1 mm. La altura de los salientes por encima del saliente en su punto más alto puede situarse, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 mm a 3 mm, por ejemplo en aproximadamente 0,6, 1,5 o 2,5 mm. El grosor de la arandela anular 22 puede situarse aproximadamente en el intervalo de 1,5 mm a 4 mm y más específicamente en el intervalo de 2,5 mm a 3,75 mm.
Los salientes pueden colindar entre sí básicamente en su base, en su punto más ancho, o estar dispuestos a una pequeña distancia de, por ejemplo, 0,5 mm a 2 mm, o en el caso de tuercas de seguridad muy grandes también de hasta 5 mm o hasta 1 cm.
Mientras que en el ejemplo mostrado los salientes tienen forma de cuña, con una línea de vértice inclinada, los salientes también pueden tener otras formas, por ejemplo la de una curvatura convexa, en particular una cúpula circular u ovalada o un cilindro semicircular horizontal, u otras formas angulares. formas, en particular un cilindro triangular horizontal, un tejado a dos aguas, una cuña no inclinada u otro tetraedro o poliedro. Las modificaciones de tales formas, por ejemplo, con esquinas redondeadas o recortadas, también están dentro del alcance de la invención. En cuanto al ancho, altura y distancia de los salientes se aplica básicamente lo anterior.
El saliente 20 puede estar alineado con respecto a un plano radial de la tuerca de seguridad 10 y así incluir un ángulo recto con la superficie interior 18 del collar 14, o puede estar ligeramente inclinado con respecto al plano radial y descender radialmente hacia adentro desde el collar. 14. El saliente 20 puede estar inclinado, por ejemplo, con respecto al plano radial en un ángulo a_s, que puede ser, por ejemplo, de hasta 20°, por ejemplo, más o menos 10°. La línea de vértice de los salientes puede tener un ángulo de inclinación a_v con respecto al mismo plano radial, que es, por ejemplo, del orden de magnitud de 30° a 60°, por ejemplo, aproximadamente 45°. Estos ángulos se muestran en la representación de la figura 7, en la que se puede apreciar mejor la inclinación del saliente y la inclinación de los salientes.
En las figuras 12 a 14 se muestra un ejemplo de la arandela anular 22. Presenta un diámetro de agujero para roscar D<r>que es igual al diámetro del agujero para roscar D del cuerpo de tuerca 12 o ligeramente menor. En el ejemplo representado en las figuras 12 a 14, la arandela anular 22 presenta tres entalladuras 24, en las que faltan segmentos circulares en el perímetro exterior de la arandela anular 22. Entre las tres escotaduras 24 está formada en cada caso un par de garras 26 en el perímetro de la arandela anular 22. Como se explica más adelante, la arandela anular 22 se fija en cada caso en la zona de los pares de garras 26, entre las escotaduras 24 en forma de segmento circular mediante el reborde del collar 14 en el cuerpo de tuerca 12.
La arandela anular 22 puede presentar un grosor uniforme, o el grosor de la arandela anular 22 puede ser mayor en su diámetro interior que en su diámetro exterior. Al variar el grosor de la arandela anular de seguridad 22 a lo largo de su diámetro, se puede ajustar la elasticidad de la arandela circular y, por tanto, la fuerza de sujeción de la tuerca de seguridad. Por ejemplo, el grosor de la arandela anular 22 en su diámetro exterior puede ser igual o menor que la altura de un paso de rosca de la rosca de la tuerca, por ejemplo está en el intervalo de medio paso de rosca a un paso de rosca. El grosor en el diámetro exterior puede corresponder por ejemplo a más o menos tres cuartos del paso de rosca. El grosor de la arandela anular 22 en su diámetro interior puede ser mayor o igual a un paso de rosca y menor o igual a 2,5 pasos de rosca. Por ejemplo, el grosor en el diámetro interior está entre uno y dos pasos de rosca, por ejemplo, en más o menos 1,5 pasos de rosca. En la práctica, si el grosor de la arandela anular en su diámetro interior es superior a dos pasos de rosca, se produce un par de frenado de la tuerca de seguridad demasiado alto al atornillar un perno en la mayoría de las aplicaciones, en donde el par de frenado y la fuerza de sujeción también dependen de las dimensiones generales de la tuerca de seguridad y de la rosca de tuerca, así como del tamaño del desplazamiento axial de la rosca de la arandela anular 22 con respecto a la rosca de tuerca.
Al fabricar la tuerca de seguridad, la arandela anular 22 se coloca primero en el saliente 20 delimitado por el collar 14, por lo que la arandela anular 22 en este estado montado previamente puede tener una curvatura convexa en dirección a la cara frontal de la tuerca de seguridad, como se puede reconocer especialmente bien en las figuras 5 y 6.
A continuación, como se muestra en las figuras 5 a 9, el collar 14 se deforma y se retrae en su extremo superior mediante reborde usando un émbolo buzo o similar, de modo que se forma una ranura anular 28, en la que la arandela anular 22 se sujeta de manera axialmente inmóvil. El collar doblado está marcado con 14'. Para rebordear el collar 14, se aplica una primera fuerza de presión, que es suficiente para deformar el collar y, durante la deformación, presionar la arandela anular 22 sobre los salientes 40 de tal manera que penetren una cierta distancia en el material de la arandela anular 22. Por ejemplo, la fuerza de presión se puede ajustar de modo que los salientes 40 penetren hasta un tercio de su altura en el material de la arandela anular 22. De este modo, la arandela anular 22 no sólo está fijado en dirección axial dentro de la ranura anular 28, sino que también está asegurado contra la rotación. Este estado se ilustra en las figuras 5 a 9, en donde las figuras 5 y 7 muestran representaciones en sección; cuyos planos de corte AA y BB con respecto a la orientación de la arandela anular de seguridad 22 se ilustran en las figuras 4 y 13. El plano de sección A-A de la figura 5 corta una de las escotaduras 24 y un espacio intermedio enfrentado entre un par de garras 26, de modo que la arandela anular 22 en estos puntos no colinda con la pared interior 18 del collar 14. El plano de corte B-B corta dos garras 26 enfrentadas, de modo que en estos puntos la arandela anular 22 colinda con la pared interior 18 del collar 14.
Después de fijar la arandela anular 22 en la ranura anular 28, se entalla simultáneamente una rosca interna en el cuerpo de tuerca 12 y en la arandela anular 22 mediante una herramienta de corte, de modo que el cuerpo de tuerca 12 y la arandela anular 22 presentan roscas idénticas y continuas (no mostradas en las figuras). Dado que los salientes 40 están parcialmente prensados en el material de la arandela anular 22, la arandela anular 22 está asegurada contra la torsión durante el tallado de roscas. Las garras 26 pueden proporcionar protección adicional contra la rotación.
A continuación se aplica una segunda fuerza de presión sobre el collar rebordeado 14' mediante el mismo o diferente sello de presión, con lo que la arandela anular 22 se traslada ligeramente de manera axial en la dirección de la rosca de tuerca, de modo que la rosca de tuerca y la rosca interior de la arandela anular 22 están desplazadas axialmente entre sí. El desplazamiento axial de la arandela anular 22 puede corresponder aproximadamente a un 5-30 %, preferentemente a un 10-20 % de un paso de rosca, de modo que el desplazamiento de ambas roscas entre sí se sitúa entre un cuarto y media vuelta de rosca. La segunda fuerza de presión puede ser más o menos igual a la primera fuerza de presión y se ajusta de modo que se logre un desplazamiento deseado de la rosca del cuerpo de tuerca 12 y la arandela anular 22. Este desplazamiento deseado se puede ajustar, por ejemplo, dependiendo de un par de sujeción deseado de la tuerca de seguridad. Dado que la arandela anular de seguridad no se apoya plana sobre el saliente 20, sino más bien sobre los salientes 40, el desplazamiento axial de la arandela anular de seguridad 22 se puede ajustar de manera uniforme y precisa. A este respecto, los salientes 40 pueden deformarse y/o penetrar más en el material de la arandela anular 22.
Las figuras 13 y 14 muestran un ejemplo de una arandela anular de seguridad 22' antes y después de completar la tuerca de seguridad, en donde en la figura 14 se ilustran concavidades 30 que se forman mediante la penetración de los salientes 40. Las hendiduras 30 se encuentran en la zona de la arandela de seguridad 22', que se inmoviliza entre los salientes 40 y el collar rebordeado 14'.
Las figuras 15 y 16 muestran otro ejemplo de una arandela anular 42, en cuya superficie están configurados salientes 44. La geometría de la arandela anular 42 puede ser básicamente igual o similar a la descrita con referencia a las figuras 12 a 14, excepto por la configuración de los salientes 44. Se hace referencia a la descripción anterior de las figuras 12 a 14.
En el ejemplo de las figuras 15 y 16, en las garras 46 están previstos seis grupos de tres salientes 44 respectivos distribuidos alrededor del perímetro de la arandela anular 42. Esto es sólo un ejemplo, y pueden estar previstos diferentes números de salientes y también disponerlos de manera diferente, agruparlos o distribuirlos uniformemente y también diseñarlos de manera diferente a como se muestra en las figuras 15 y 16. En el ejemplo de las figuras 15 y 16, los salientes 44 pueden estar configurados de manera similar a los salientes 40 en el saliente 20 de la tuerca de seguridad. Esto se aplica en particular con respecto a la forma, dimensiones y disposición relativa de los salientes 44. Se hace referencia a la descripción anterior.
La arandela anular 42 de las figuras 15 y 16 se puede emparejar con una tuerca de seguridad, en cuyo saliente no es necesario configurar salientes ni hendiduras, que por lo tanto puede tener una superficie lisa. La tuerca de seguridad acabada puede fabricarse básicamente como se explica en relación con las figuras 5 a 9, en donde en el ejemplo de las figuras 15 y 16 no se deforman salientes en el saliente, sino los salientes 44 de la arandela anular 42. Se hace referencia a la descripción anterior de las figuras 5 a 9. xxx
Las figuras 17 y 18 muestran otro ejemplo más de una arandela anular 52, en cuya superficie están configuradas hendiduras 54. La geometría de la arandela anular 52 puede ser básicamente igual o similar a la descrita con referencia a las figuras 12 a 14, excepto por la configuración de las hendiduras 54. Se hace referencia a la descripción anterior de las figuras 12 a 14.
En el ejemplo de las figuras 17 y 18, distribuidos alrededor del perímetro de la arandela anular 52 están configurados tres grupos de once hendiduras 54 respectivamente sobre y entre las garras 56 en cada caso. Por supuesto, esto es sólo un ejemplo, y pueden estar previstos diferentes números de hendiduras y también se pueden disponer, agrupar y diseñar de manera diferente a como se muestra en las figuras 17 y 18. En el ejemplo de las figuras 17 y 18, el material que queda entre las hendiduras 54 da como resultado estructuras 58 a modo de dientes o nervaduras, que pueden estar configurados de manera similar a los salientes 40 en el saliente 20 de la tuerca de seguridad 10. Esto se aplica en particular con respecto a la forma, dimensiones y disposición relativa de las estructuras 58 en forma de dientes o nervaduras. Se hace referencia a la descripción anterior de los salientes.
La arandela anular 52 de las figuras 17 y 18 se puede emparejar con una tuerca de seguridad 10, en cuyo saliente no es necesario configurar salientes ni hendiduras, que por lo tanto puede tener una superficie lisa. La tuerca de seguridad puede fabricarse básicamente como se explica en relación con las figuras 5 a 9, en donde en el ejemplo de las figuras 17 y 18 no se deforman salientes en el saliente, sino las estructuras 58 a modo de diente o nervadura en la arandela anular 52. Se hace referencia a la descripción anterior de las Figuras 5 a 9.
En un diseño adicional, que no está representado en las figuras, en lugar de los salientes 40 también pueden estar configuradas hendiduras en el saliente 20 de la tuerca de seguridad 10, entre las cuales resultan estructuras a modo de dientes o nervaduras del material que queda entre las hendiduras puede ser similares a cómo se muestra en las figuras 17 y 18. También en este caso la fabricación de la tuerca de seguridad se realiza básicamente como se explica en las figuras 5 a 9, en donde tampoco se deforman salientes, sino estructuras 58 a modo de dientes o nervaduras en el saliente.
En las figuras 19 a 25 se muestra otro diseño de la tuerca de seguridad. La tuerca de seguridad está construida básicamente con un cuerpo de tuerca 12 y una arandela anular de seguridad 22 como se describió anteriormente en relación con las figuras 1 a 18, a las que se hace referencia. La arandela anular 22 puede estar configurada en particular como se describe con referencia a las figuras 12 y 13. A continuación van a tratarse solo las diferencias. Se utilizan los mismos números de referencia que en las figuras anteriores para designar características iguales o correspondientes. A menos que se indique lo contrario, las realizaciones anteriores sobre la tuerca de seguridad se aplicanmutatis mutandis.
En el ejemplo de las figuras 19 a 25, en primer lugar en el saliente 14 se configura una nervadura 60 circundante en la dirección perimetral. Esto se puede producir, por ejemplo, mecanizando por torno el cuerpo de tuerca 12 practicando una incisión circundante 62 colindante con el collar 14. Opcionalmente, se puede eliminar material adicionalmente de la superficie del saliente 20 en el lado de la nervadura 60 que está orientado en sentido opuesto a la incisión 62, es decir, en dirección radialmente hacia adentro, para definir la nervadura 60 con la anchura y altura deseadas. La anchura y la altura de la nervadura 60 pueden ser, en principio, similares a la anchura y la altura de los salientes 40 descritos en las formas de realización anteriores.
La nervadura 60 puede tener, por ejemplo, una anchura máxima de 3 mm, preferentemente 1-2 mm en su base, en su punto más ancho. La altura de la nervadura por encima del saliente en su punto más alto puede estar, por ejemplo, en el intervalo de 0,5 mm a 2 mm, por ejemplo, alrededor de 1 mm. Por supuesto, estos valores son sólo ejemplos y pueden variar dependiendo del tamaño de la tuerca de seguridad, la rosca, el material utilizado, la fuerza de sujeción que va a ajustarse y otros factores. La nervadura puede tener p. ej. básicamente una sección transversal aproximadamente triangular o trapezoidal, o una sección transversal en forma de semicírculo, semioval o parábola.
La Fig. 22 muestra cómo se coloca la arandela anular 22 sobre el cuerpo de tuerca 12. Después de insertar la arandela anular 22, en este diseño también se rebordea el collar 14 para fijar la arandela anular 22 en la ranura anular 28 contra la rotación, como se describió anteriormente con referencia a las figuras 6 a 9. En el ejemplo de las figuras 19 a 25 se utiliza una arandela anular 22 que presenta salientes, por ejemplo garras 26, que sobresalen en dirección radial hacia fuera, como se explica con referencia a las figuras 12 y 13. La conexión entre la arandela anular y el cuerpo de la tuerca, la configuración de la rosca y la deformación de la arandela anular pueden tener lugar básicamente como se describe anteriormente con referencia a las Figuras 1 a 18.
Las figuras 23 a 25 muestran varias vistas del cuerpo de la tuerca después de haber insertado y retirado nuevamente una arandela anular como el que se muestra en la figura 22. No está previsto extraer la arandela anular si la tuerca de seguridad se utiliza de acuerdo con lo previsto. Sin embargo, para detectar la deformación de la nervadura 60, por ejemplo, para extraer la arandela anular la parte rebordeada del collar 14 puede fresarse, de modo que quede el muñón de collar 14' mostrado en la figura 23.
Como se presenta en las figuras 23 a 25, las garras 26 se presionan dentro de la nervadura 60 y deforman la nervadura 60, y definen así salientes 60' orientados en la dirección perimetral que están separados por hendiduras 60'' en la nervadura 60 que se corresponden con las garras. Las hendiduras 60'' pueden empujar total o parcialmente el material de la nervadura 60 en dirección radial, de modo que a partir del material residual de la nervadura 60 se forman salientes separados 6o' o salientes unidos en dirección perimetral. En ambos casos la arandela anular 22 se asienta con sus garras 26 en las hendiduras 60'' y está asegurada allí contra torsión.
En un diseño alternativo, también puede configurarse una nervadura circundante en una superficie de la arandela anular, y pueden disponerse salientes o garras correspondientes en el saliente del cuerpo de tuerca en la dirección perimetral, de modo que los salientes o garras se clavan en la nervadura en la arandela anular al rebordear el collar. El efecto conseguido de este modo es el mismo que el descrito anteriormente con referencia a las figuras 19 a 25.
En el diseño descrito, la arandela anular de seguridad 22 en el estado montado previamente presenta una curvatura convexa en dirección a la cara frontal del cuerpo de tuerca 12, es decir, una curvatura opuesta a la rosca de tuerca. En la configuración del desplazamiento axial de la rosca, esta curvatura convexa se puede reducir algo, pero no se compensa ni se invierte. Esta curvatura previa de la arandela anular de seguridad 22 en el estado prefabricado puede garantizarse un comportamiento de deformación más definido al configurar el desplazamiento axial y, de este modo, se puede conseguir un ajuste más preciso del desplazamiento axial y la fuerza de sujeción resultante de la tuerca de seguridad.
Un perno roscado, no representado, enroscado en la tuerca, se sujeta por todos lados mediante la arandela anular 22, en donde la fuerza elástica de la arandela en dirección axial y el desplazamiento axial de la rosca son determinantes para la fuerza de apriete. La fuerza elástica de la arandela anular 22 está determinada en gran medida por su elasticidad. Adicionalmente, la fuerza de apriete de la tuerca de seguridad se puede ajustar mediante la fuerza del collar 14. Un collar delgado, en particular un borde frontal más delgado del collar, puede darle al collar una cierta elasticidad para que pueda ceder ligeramente cuando se atornilla el perno.
Claims (30)
1. Tuerca de seguridad con un cuerpo de tuerca (12), que presenta una sección roscada con rosca interna (16), un saliente (20) circundante contiguo y un collar que rodea el saliente, y con una arandela anular (22, 22') de metal, en el que el collar está doblado hacia adentro y entre el collar doblado y el saliente hay formada una ranura anular (28), en la cual está alojada la arandela anular,
en el que en el perímetro interno de la arandela anular (22) hay entallada una rosca interna (16') que se corresponde con la rosca interna (16) de la sección roscada, y
en el que la rosca interna (16') de la arandela anular (22) está desplazada axialmente una distancia con respecto a la rosca interna (16) del cuerpo de tuerca (12),
caracterizada por que en el saliente o en la arandela anular, allí donde se superponen la arandela anular y el saliente, hay formada una serie de salientes (40, 44, 60', 60") y/o hendiduras (54), que sobresalen o están moldeados en dirección axial y están dispuestos distribuidos alrededor del perímetro del saliente o de la arandela anular.
2. Tuerca de seguridad según la reivindicación 1, en la que el saliente presenta una superficie de saliente que está inclinada con respecto a un plano radial de la tuerca de seguridad hacia el eje de rosca en un ángulo a _s, en donde a _s se sitúa en el intervalo de 0° a 15° o es más o menos 5°, o 10°.
3. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde los salientes o hendiduras están conformados o moldeados contra o en el saliente.
4. Tuerca de seguridad según la reivindicación 3, en donde los salientes o hendiduras colindan con el collar.
5. Tuerca de seguridad según la reivindicación 3 o 4, en donde los salientes o hendiduras se extienden en dirección radial desde el collar hasta una parte del saliente, en particular hasta más de 1/2 a 4/5 de la dimensión radial del saliente.
6. Tuerca de seguridad según una de las reivindicaciones 3 a 5, en donde la anchura, B, de los salientes o hendiduras con respecto a la distancia entre centros, A, de los salientes o hendiduras, donde están dirigidos hacia el collar es igual o más o menos igual a B = b * A, en donde b está en el intervalo de 0,2 a 1, más específicamente de 0,5 a 1, o es más o menos de 1 o más o menos 0,5.
7. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde los salientes o hendiduras están alineados radialmente y/o están dispuestos uniformemente distribuidos alrededor del perímetro del saliente o de la arandela anular.
8. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde están previstos al menos 12, 16, 24 o 40 salientes o hendiduras.
9. Tuerca de seguridad según la reivindicación 1 o 2, en donde los salientes o hendiduras están conformados o moldeados en una superficie de la arandela anular que está orientada hacia el cuerpo de tuerca.
10. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde los salientes están formados con una curvatura convexa, en particular una cúpula circular u ovalada o un cilindro semicircular horizontal, o tienen la forma de un saliente angular, en particular un cilindro triangular horizontal o un tetraedro, o aproximadamente una forma así.
11. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde los salientes están formados con una línea de vértice que está inclinada con respecto a un plano radial de la tuerca de seguridad en un ángulo a _v, en donde a _v está en el intervalo de 30° a 60° o es de más o menos 40°, 45° o 50°.
12. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde la anchura de los salientes o de las hendiduras y/o la altura de los salientes o la profundidad de las hendiduras disminuyen en dirección radial hacia el interior.
13. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde las hendiduras delimitan estructuras a modo de nervaduras.
14. Tuerca de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde en el saliente del cuerpo de tuerca están formados salientes alineados en dirección perimetral.
15. Tuerca de seguridad según la reivindicación 14, en la que en el saliente del cuerpo de tuerca está formada una nervadura de una o varias piezas, circundante en dirección perimetral, en la que al alojarse la arandela anular en la ranura anular se moldean hendiduras que conforman la nervadura en varios salientes dispuestos en dirección perimetral.
16. Tuerca de seguridad según la reivindicación 15, en donde la nervadura circundante es de una sola pieza antes de alojar la arandela anular en la ranura anular y está formada por una incisión frontal en el saliente colindando con el collar.
17. Tuerca de seguridad según una de las reivindicaciones 1 a 4, en donde hay formados salientes orientados en dirección perimetral en la superficie de la arandela anular que está orientada hacia el saliente del cuerpo de tuerca.
18. Tuerca de seguridad según la reivindicación 17, en donde en la superficie de la arandela anular está formada una nervadura de una o varias piezas, circundante en dirección perimetral, en la que al alojarse la arandela anular en la ranura anular se moldean hendiduras que conforman la nervadura en varios salientes dispuestos en dirección perimetral.
19. Tuerca de seguridad según la reivindicación 18, en donde la nervadura circundante es de una sola pieza antes de alojar la arandela anular en la ranura anular y está formada por una incisión frontal en la superficie de la arandela anular.
20. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde la arandela anular está sujeta en ajuste de forma y de fuerza en la ranura anular.
21. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde la arandela anular (22) tiene un grosor constante o el grosor de la arandela anular (22) en su diámetro interior es mayor que el grosor de la arandela anular (22) en su diámetro exterior.
22. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde la rosca interior (16') de la arandela anular (22) está desplazada axialmente con respecto a la rosca interior (16) del cuerpo de tuerca (12) una distancia que es de más o menos 3-30 %, preferentemente el 10-20 % del paso de rosca.
23. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde el grosor de la arandela anular (22) en su diámetro interior es igual o más o menos igual a un paso de rosca de la rosca interior (16) o asciende a entre uno y dos pasos de rosca.
24. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde la arandela anular (22, 22') está curvada de forma convexa hacia la cara frontal de la tuerca de seguridad.
25. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en donde en el perímetro exterior de la arandela anular (22) están moldeadas una o varias escotaduras distribuidas a lo largo del perímetro de la arandela anular, que definen una o varias prolongaciones, en particular garras (26) en el perímetro de la arandela anular.
26. Tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, en la que la superficie de la arandela anular (22) presenta uno o varios salientes distribuidos a lo largo del perímetro de la arandela anular.
27. Procedimiento para fabricar una tuerca de seguridad según alguna de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la arandela anular (22) se coloca dentro del collar sobre los salientes del cuerpo de tuerca (12) todavía sin rosca, y se ejerce una primera fuerza en dirección axial sobre el collar para rebordear el collar hacia el interior y formar una ranura anular (28) entre el collar rebordeado y el saliente, en la que se inmoviliza axialmente la arandela anular, en donde al ejercer la primera fuerza los salientes o hendiduras se deforman en una primera distancia,
luego en una única operación de trabajo se entalla una rosca interna (16, 16') en el cuerpo de tuerca (12) y la arandela anular (22), y
a continuación se ejerce una segunda fuerza en dirección axial sobre el collar y la ranura anular (28), en la que se inmoviliza la arandela anular, para trasladar la arandela anular en dirección axial, en donde, cuando se ejerce la segunda fuerza, los salientes o hendiduras se deforman en una segunda distancia.
28. Procedimiento según la reivindicación 27 para fabricar una tuerca de seguridad según las reivindicaciones 15 o 16, caracterizado por que en el saliente del cuerpo de tuerca se forma la nervadura circundante mediante una incisión frontal en el saliente colindando con el collar; la arandela anular (22) se coloca dentro del collar en el saliente del cuerpo de tuerca aún sin rosca (12),
se ejerce una primera fuerza en dirección axial sobre el collar para rebordear el collar hacia adentro y formar una ranura anular (28) entre el collar rebordeado y el saliente, en la que la arandela anular se inmoviliza axialmente, en donde al ejercer la primera fuerza las garras penetran en la nervadura circundante y descansan en las hendiduras formadas así en la nervadura.
29. Procedimiento según la reivindicación 28, caracterizado por que
en una única operación de trabajo se entalla una rosca interna (16, 16') en el cuerpo de tuerca (12) y la arandela anular (22), y
a continuación se ejerce una segunda fuerza en dirección axial sobre el collar y la ranura anular (28), en la que se inmoviliza la arandela anular, para trasladar la arandela anular en dirección axial, en donde, cuando se ejerce la segunda fuerza, las garras penetran una distancia adicional en la nervadura.
30. Procedimiento según una de las reivindicaciones 27 a 29, caracterizado porque la arandela anular (22; 22') se fabrica en una etapa de procesamiento previo con una curvatura convexa y se coloca sobre el saliente del cuerpo de tuerca (12) de manera que la arandela anular (22; 22') está curvada de forma convexa en dirección a la cara frontal de la tuerca de seguridad, en donde la curvatura convexa de la arandela anular se mantiene en la deformación o se mantiene esencialmente.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102019120894.7A DE102019120894A1 (de) | 2019-08-02 | 2019-08-02 | Sicherungsmutter |
| PCT/EP2020/071558 WO2021023626A1 (de) | 2019-08-02 | 2020-07-30 | Sicherungsmutter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2964314T3 true ES2964314T3 (es) | 2024-04-05 |
Family
ID=71944119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES20750633T Active ES2964314T3 (es) | 2019-08-02 | 2020-07-30 | Tuerca de seguridad |
Country Status (15)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20220290714A1 (es) |
| EP (1) | EP4007858B1 (es) |
| JP (1) | JP2022543253A (es) |
| KR (1) | KR20220036984A (es) |
| CN (1) | CN114364889A (es) |
| AU (1) | AU2020325632A1 (es) |
| BR (1) | BR112022001883A2 (es) |
| DE (1) | DE102019120894A1 (es) |
| ES (1) | ES2964314T3 (es) |
| HR (1) | HRP20231430T1 (es) |
| HU (1) | HUE064225T2 (es) |
| MX (1) | MX2022001472A (es) |
| PL (1) | PL4007858T3 (es) |
| RS (1) | RS64854B1 (es) |
| WO (1) | WO2021023626A1 (es) |
Family Cites Families (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US646898A (en) * | 1900-01-17 | 1900-04-03 | Edward L Bill | Nut-lock. |
| US1157230A (en) * | 1914-12-17 | 1915-10-19 | Warner Klettke | Nut-lock. |
| US2386307A (en) * | 1943-09-09 | 1945-10-09 | William D Kelly | Stop nut |
| BE513555A (es) * | 1944-01-21 | |||
| GB610355A (en) * | 1946-03-29 | 1948-10-14 | Elastic Stop Nut Corp | Improvements in or relating to self-locking threaded fastening devices |
| US2598052A (en) * | 1944-09-14 | 1952-05-27 | Elastic Stop Nut Corp | Self-locking nut |
| DE838840C (de) * | 1948-10-02 | 1952-05-12 | Bankhaus Seiler & Co | Doppelmutter mit einem laengsgeschlitzten Kegelansatz an der einen Mutter und mit einer diesen Kegelansatz uebergreifenden Kegelausnehmung an der anderen Mutter |
| GB1054101A (es) * | 1962-05-25 | |||
| US3275054A (en) * | 1964-12-15 | 1966-09-27 | Standard Pressed Steel Co | Compression locking nut |
| DE1750702A1 (de) * | 1968-05-27 | 1971-02-18 | Boellhoff & Co | Schraubstueck,insbesondere Mutter,mit einem Dicht- und Sicherungsring aus thermoplastischem Kunststoff |
| JPS51139867U (es) * | 1975-05-02 | 1976-11-11 | ||
| US4019550A (en) * | 1975-06-09 | 1977-04-26 | Abbott Screw & Mfg. Co. | Sealing nut with nylon insert |
| DE2638560C3 (de) * | 1976-08-26 | 1981-02-12 | Flaig, Christian, 7209 Aldingen | Sicherungsmutter |
| US4298916A (en) * | 1977-04-01 | 1981-11-03 | Shemitz Sylvan R | Lighting system with baffle |
| JPS5415167U (es) * | 1977-07-04 | 1979-01-31 | ||
| GB2083585B (en) * | 1980-09-03 | 1984-11-28 | Forest Fasteners Ltd | Self-locking nuts |
| JPS602336Y2 (ja) * | 1980-11-26 | 1985-01-23 | 株式会社 冨士精密製作所 | ゆるみ止めナツト |
| JPS58131421A (ja) * | 1982-01-28 | 1983-08-05 | 株式会社富峰精密製作所 | ロツクナツト |
| JPS59159412A (ja) * | 1983-03-03 | 1984-09-10 | 株式会社 冨士精密製作所 | ゆるみ止めナット及びその製造方法 |
| DE8424281U1 (de) * | 1984-08-16 | 1985-12-12 | Robert Grass KG Kleineisen- und Schraubenfabrik, 5800 Hagen | Kraftschlüssig selbstsichernde Schraubenmutter |
| DE3640225A1 (de) * | 1986-11-25 | 1988-06-01 | Boellhoff & Co | Schraubelement mit einem sicherungs- und dichtring aus thermoplastischem kunststoff |
| US4907924A (en) * | 1988-12-05 | 1990-03-13 | Maclean-Fogg Company | Backward starting locknut |
| DE4313845C1 (de) * | 1993-04-27 | 1994-03-17 | Flaig & Hommel Gmbh Co Kg | Sicherungsmutter |
| DE4313809C1 (de) * | 1993-04-27 | 1994-02-24 | Flaig & Hommel Gmbh Co Kg | Sicherungsmutter |
| GB2287764A (en) * | 1994-03-23 | 1995-09-27 | Keith Lyons | Lock nut |
| US5454675A (en) * | 1994-04-26 | 1995-10-03 | Abbott-Interfast Corporation | Sealing nut and method of making same |
| US5595466A (en) * | 1995-05-25 | 1997-01-21 | Abbott-Interfast Corporation | Double slot spanner locknut |
| KR101586656B1 (ko) * | 2009-07-03 | 2016-01-20 | 하르트무트 플레이그 | 로크 너트 |
| JP6123082B2 (ja) * | 2012-08-27 | 2017-05-10 | 株式会社青山製作所 | 高強度鋼板用ピアスナット |
| JP2014066268A (ja) * | 2012-09-25 | 2014-04-17 | Sumitomo Forestry Co Ltd | ナット |
| CN104141669A (zh) * | 2013-12-06 | 2014-11-12 | 河南航天精工制造有限公司 | 一种自锁螺母及其制作方法 |
| JP2018189097A (ja) * | 2017-04-28 | 2018-11-29 | 株式会社マルナカ | 座金、両面座金、座金セット、座金付き螺子類 |
| US10968945B2 (en) * | 2018-07-02 | 2021-04-06 | Temper Axle Products Corporation | Lock nut with rotatably alignable retaining ring |
-
2019
- 2019-08-02 DE DE102019120894.7A patent/DE102019120894A1/de not_active Withdrawn
-
2020
- 2020-07-30 US US17/632,278 patent/US20220290714A1/en active Pending
- 2020-07-30 BR BR112022001883A patent/BR112022001883A2/pt unknown
- 2020-07-30 HR HRP20231430TT patent/HRP20231430T1/hr unknown
- 2020-07-30 JP JP2022506766A patent/JP2022543253A/ja active Pending
- 2020-07-30 EP EP20750633.8A patent/EP4007858B1/de active Active
- 2020-07-30 MX MX2022001472A patent/MX2022001472A/es unknown
- 2020-07-30 ES ES20750633T patent/ES2964314T3/es active Active
- 2020-07-30 HU HUE20750633A patent/HUE064225T2/hu unknown
- 2020-07-30 RS RS20231104A patent/RS64854B1/sr unknown
- 2020-07-30 KR KR1020227006908A patent/KR20220036984A/ko unknown
- 2020-07-30 CN CN202080062871.XA patent/CN114364889A/zh active Pending
- 2020-07-30 AU AU2020325632A patent/AU2020325632A1/en active Pending
- 2020-07-30 WO PCT/EP2020/071558 patent/WO2021023626A1/de active Application Filing
- 2020-07-30 PL PL20750633.8T patent/PL4007858T3/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021023626A1 (de) | 2021-02-11 |
| HUE064225T2 (hu) | 2024-02-28 |
| HRP20231430T1 (hr) | 2024-02-16 |
| AU2020325632A1 (en) | 2022-03-17 |
| JP2022543253A (ja) | 2022-10-11 |
| EP4007858B1 (de) | 2023-08-30 |
| RS64854B1 (sr) | 2023-12-29 |
| PL4007858T3 (pl) | 2024-04-08 |
| MX2022001472A (es) | 2022-02-22 |
| DE102019120894A1 (de) | 2021-02-04 |
| EP4007858A1 (de) | 2022-06-08 |
| US20220290714A1 (en) | 2022-09-15 |
| BR112022001883A2 (pt) | 2022-03-29 |
| CN114364889A (zh) | 2022-04-15 |
| EP4007858C0 (de) | 2023-08-30 |
| KR20220036984A (ko) | 2022-03-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2538230T3 (es) | Taco de expansión | |
| ES2481667T3 (es) | Tuerca de seguridad | |
| KR101848810B1 (ko) | 팽창 앵커 | |
| ES2702805T3 (es) | Procedimiento para montar un elemento funcional en una pieza de chapa | |
| TWI451025B (zh) | 具有展開突耳的螺帽 | |
| US4359794A (en) | Self-locking fastener and a stamp for making said fastener | |
| US8317434B2 (en) | Tool system for machining | |
| JP2002502299A (ja) | 調節可能な軸長を有するスペーサ | |
| BRPI0608094B1 (pt) | Dentado frontal de uma coroa de dentes, e disposição do rolamento da roda | |
| US7604440B2 (en) | Cutting insert having a limited number of frame faces | |
| ES2556836T3 (es) | Elemento de punzonado, componente de premontaje, componente de ensamblaje y procedimiento | |
| EP0742606B1 (en) | Battery terminal | |
| ES2293359T3 (es) | Elemento funcional, componente que consiste en el elemento funcional en combinacion con una pieza de chapa, procedimiento para la fabricacion del componente, asi como procedimiento para la fabricacion del elemento funcional. | |
| GB2368108A (en) | Anti-loosening nut assembly | |
| JPH06509859A (ja) | ねじ山付き固定部材、特にねじとねじ締め工具 | |
| ES2964314T3 (es) | Tuerca de seguridad | |
| KR20140109818A (ko) | 특히 클램프를 위한 스크류 연결체 및 클램프 | |
| EP2722536B1 (en) | Single helix heat shield fastener with torque-limiting feature | |
| US5259715A (en) | Self-locking threaded connection | |
| ES2952331T3 (es) | Elemento funcional autopunzante, componente de ensamblaje y procedimiento para fabricar un componente de ensamblaje | |
| ES2250758T3 (es) | Procedimiento para colocar un elemento pasador, pieza de ensamblaje y pasador de centrado. | |
| JP2016133148A (ja) | 締結構造 | |
| ES2821524T3 (es) | Elemento roscado así como unión que puede establecerse con el mismo | |
| ES2924088T3 (es) | Pieza de inserción de remache ciega, un componente con una pieza de inserción de remache ciega instalada, y método para instalar dicha pieza de inserción de remache ciega en una abertura del componente | |
| EA041569B1 (ru) | Стопорная гайка |