MX2010012418A - Perno con cabeza esferica soldada y metodo para la produccion del mismo. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un perno con cabeza esférica soldada (10) que incluye un vástago (14; 14') sobre el cual está soldada una cabeza esférica (12) completamente cerrada, en donde el vástago (14; 14') está configurado como un cilindro hueco, y un pared interior del vástago (14') está provista de acanaladuras (24) que se extienden paralelamente a un eje de rotación del vástago (14').

Description

PERNO CON CABEZA ESFÉRICA SOLDADA Y MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DEL MISMO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a pernos con cabeza esférica soldada y a métodos para la producción de los mismos.

Se usan los pernos con cabeza esférica preferiblemente donde uno o dos componentes tienen que ser conectados moviblemente entre sí.

Los pernos con cabeza esférica suelen incluir una cabeza esférica y un vástago. Para los pernos con cabeza esférica soldada, se conectan los dos componentes y el vástago mediante un procedimiento de soldadura. En la técnica anterior el vástago al cual se suelda la cabeza esférica se hace típicamente de metal en barras cilindricas. Con base en esta geometría los pernos con cabeza esférica tienen típicamente un tensión incrementada en la transición entre la cabeza esférica y el vástago y en la porción de la soldadura bajo cargas de flexión alternadas. Así, en el estado de la técnica hay un mayor riesgo de fractura de la soldadura en la porción de transición que causa la destrucción total del perno con cabeza esférica soldada.

Con respecto a tales pernos con cabeza esférica se había intentado previamente evitar una fractura de la soldadura entre la cabeza esférica y el vástago. Así, por ejemplo el documento DE-OS 23 00 670 ha propuesto fabricar cabeza esférica y el vastago juntos a partir de dos respectivas mitades, en donde una mitad incluía respectivamente una media cabeza esférica y una mitad del vástago hueco y las dos mitades se conectaban luego mediante soldadura.

Este método tenía sin embargo la desventaja de que se afectaba subsiguientemente la concentricidad de la cabeza esférica a causa de la soldadura circunferencial. Además, esta solución no era ventajosa porque la respectiva soldadura de las dos mitades era muy compleja.

Además, se sabe por el documento DD 278 175 Al cómo proveer a la cabeza esférica un incremento en forma de disco y aplicar solamente un respectivo vástago cilindrico hueco en este incremento. Esto requiere sin embargo una fabricación compleja de la cabeza esférica provista del incremento en forma de disco.

Se sabe de una solución similar por el documento DE 856 256. En el mismo las cabezas esféricas están provistas de un incremento hueco, cuyo diámetro corresponde al vástago conectado al mismo, el cual tiene también configuración hueca. Esto las causa sin embargo una fabricación relativamente compleja, ya que se requiere una alineación precisa de la cabeza esférica con el incremento hueco con respecto al vástago.

La técnica anterior más próxima con respecto a la presente invención se describe, sin embargo, en el documento DE 197 35 638 Al. Este documento describe ya un método para producir un perno con cabeza esférica y un respectivo perno con cabeza esférica, en donde el perno con cabeza esférica producido incluye una porción superior cabeza de forma sustancialmente esférica y una porción inferior esencial en forma de varilla. En el mismo, sin embargo, el elemento esencial en forma con cabeza esférica tiene que estar provisto de una primera superficie de contacto adecuada y la porción en forma de disco tiene estar provista de una superficie de contacto adecuada, de modo que se puedan conectar las superficies de contacto entre sí mediante soldadura por fricción. Sin embargo, también esto aumenta la complejidad, en particular cuando se produce el vástago que tiene que estar provisto de una comba respectiva en donde, cuando se usan cabezas esféricas con diferentes diámetros, se tiene que fabricar también una superficie de contacto respectivamente diferente.

Por lo tanto, es el objeto de la invención mejorar un perno con cabeza esférica soldada de este tipo, para que se pueda producir de manera muy simple y la soldadura no tenga que estar así de cargada y se reduzca el riesgo de fractura y es otro objeto de la invención proveer un método de fabricación mejorado para el perno con cabeza esférica soldada.

De acuerdo con la invención se diseñó de nuevo la geometría del vástago según se requería. De acuerdo con la invención, el vástago queda configurado como un cilindro hueco.

El cilindro hueco puede soportar parcialmente las cargas entre la cabeza esférica y el vástago de manera elástica, por lo que actúa como un resorte y reduce por lo tanto las tensiones dentro de la soldadura. De esta manera la vida útil y la capacidad de resistencia a la carga de la soldadura se incrementan significativamente. Un efecto colateral conveniente es una reducción significativa del peso del perno con cabeza esférica soldada.

Mediante la configuración de acuerdo a la invención, con un vástago hueco se transfieren las tensiones de la soldadura al vástago que puede actuar así como resorte. Así, el perno con cabeza esférica soldada de acuerdo con la invención ya no se carga con mayor proporción en la porción de la soldadura para una carga de flexión alterna, sino que se provee una carga dinámica alterna sobre toda la porción del vástago. Por lo tanto, se contrarresta la formación de fracturas en la soldadura en la transición de la cabeza esférica al vástago.

Por lo tanto, se prefiere en particular proveerle a la pared interior del vástago acanaladuras que se extiendan paralelamente al eje de rotación del vástago. De esta manera, la orientación de las fibras en el material del vástago puede quedar alineada en paralelo y por lo tanto se puede mejorar aún más la elasticidad y la fatiga de flexión del vástago.

Por lo tanto, se prefiere en particular seleccionar la profundidad de las acanaladuras de manera que sea mayor que la mitad del grosor de pared del vástago cilindrico hueco.

Se prefiere además que las acanaladuras incluyan una sección transversal semicircular. También en este caso se mejora la elasticidad del vástago.

Se preferible además que las acanaladuras se extiendan casi sobre toda la longitud del vástago cilindrico hueco. Asimismo, esto aumenta la elasticidad y reduce la carga en la soldadura.

Se logra además el objeto de la invención mediante un método para producir un perno con cabeza esférica de este tipo en el cual se suelda un cilindro hueco a la cabeza esférica para formar un vástago.

Por lo tanto, se prefiere en particular aplicar acanaladuras a la pared interior del vástago de manera que las acanaladuras se extiendan paralelamente al eje de rotación del vástago.

Por lo tanto, se prefiere en particular configurar la profundidad de las acanaladuras de manera que sea mayor que la mitad del grosor de pared del vástago.

Así preferiblemente las acanaladuras están configuradas con una sección transversal semicircular.

Por lo tanto, se prefiere en particular aplicar las acanaladuras sobre casi toda la longitud del vástago.

Se describe subsiguientemente la presente invención con más detalle con referencia a las modalidades ilustradas en la figuras de los dibujos, en donde: la figura 1 ilustra una vista desarrollada en perspectiva de un perno con cabeza esférica soldada de acuerdo con la invención; la figura 2 ilustra una vista en sección del vástago del perno con cabeza esférica soldada de la figura 1 ; y la figura 3 ilustra otra modalidad del vástago de un perno con cabeza esférica soldada de acuerdo con la invención.

La figura 1 ilustra una vista desarrollada en perspectiva de vista de un perno con cabeza esférica soldada de acuerdo a la invención (antes de soldar entre sí la cabeza esférica y el vástago).

El perno con cabeza esférica soldada 10 de acuerdo con la invención incluye una cabeza esférica 12 que está soldada a un vástago 14. El vástago 14 se convierte entonces en un componente de inducción de fuerza 16 y un soporte exterior de rosca 18. Estos componentes no se describen en detalle en este documento, ya que pueden corresponder a las modalidades de la técnica anterior y no contribuyen sustancialmente al objeto de la presente invención.

De acuerdo con la invención, sin embargo, el vástago 14 está configurado como un cilindro hueco con una cavidad cilindrica interior 20. Se realiza entonces la soldadura entre la cabeza esférica 12 y el vástago 14 solamente en la porción anular 22 en la cual el vástago cilindrico hueco 14 hace contacto con la cabeza esférica 12. A pesar de ello, la presente configuración es mucho más durable que la técnica anterior en la cual está provisto un vástago 14 de metal sólido en barras. De acuerdo con la invención, el vástago 14 con en base en su configuración de cilindro hueco, es decir incluye elasticidad sustancial que ayuda a reducir sustancialmente la carga de la cabeza esférica 12 y el vástago 14.

La figura 2 ilustra una vista en sección del vástago 14, en donde la cavidad interior concéntrica 20 es claramente perceptible.

La figura 3 ilustra otra configuración del vástago 14' de acuerdo con la invención en la cual la superficie envolvente interior del vástago cilindrico hueco 14' está provista de acanaladuras 24 que se extienden paralelamente al eje de rotación del vástago 14.

A fin de proveer elasticidad particularmente beneficiosa para el vástago 14' y por lo tanto una descarga particularmente fuerte de la soldadura entre la cabeza esférica 12 y el vástago 14', es preferible que la profundidad de las acanaladuras 24 sea mayor que la mitad del grosor de pared de la vástago cilindrico hueco de 14'.

Es preferible en particular que las acanaladuras 24 incluyan una sección transversal semicircular. Esto simplifica la fabricación y reduce las tensiones máximas en la pared del vástago 14' cuando el vástago 14' recibe las cargas de la soldadura entre la cabeza esférica 12 y el vástago 14' elasticidad de resorte.

Por lo tanto, es preferible en particular que las acanaladuras 24 se extiendan casi sobre toda la longitud del vástago cilindrico hueco 14'. La longitud de las acanaladuras 24 se puede seleccionar sin embargo de acuerdo a los requisitos de producción, en gran medida sin tener que hacer frente a grandes reducciones de la elasticidad del vástago 14', en donde la elasticidad es conveniente de acuerdo con la invención.

Por lo tanto, se provee un perno con cabeza esférica soldada 10, el cual por una parte tiene un peso menor que los pernos con cabeza esférica de la técnica inferior y por otra parte provee una reducción de tensión perceptible entre la cabeza esférica 12 y el vástago 14, 14'.

Claims (8)

NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES

1.- Un perno con cabeza esférica soldada (10), que comprende: un vástago (14; 14') sobre el cual está soldada una cabeza esférica (12) completamente cerrada, en donde el vástago (14; 14') está configurado como un cilindro hueco, y un pared interior del vástago (14') está provista de acanaladuras (24) que se extienden paralelamente a un eje de rotación del vástago (14').

2.- El perno con cabeza esférica soldada (10) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la profundidad de las acanaladuras (24) es mayor que la mitad del grosor de pared del vástago cilindrico hueco (14').

3.- El perno con cabeza esférica soldada (10) de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque las acanaladuras (24) tienen una sección transversal cilindrica hueca.

4. - El perno con cabeza esférica soldada (10) de conformidad con la reivindicación 1, 2 6 3, caracterizado además porque las acanaladuras (24) se extienden sobre casi toda la longitud del vástago cilindrico hueco (14 '). .

5. - Un método para producir un perno con cabeza esférica (10) que incluye una cabeza esférica (12) completamente cerrada y un vástago (14, 14'), en donde el método comprende los siguientes pasos: soldar como vástago (14, 14') un cilindro hueco a una cabeza esférica (12) y disponer acanaladuras (24) que se extiendan paralelamente a un eje de rotación del vástago (14') en una pared interior del vástago (14').

6.- El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque se configura una profundidad de las acanaladuras (24) mayor que la mitad de un grosor de pared del vástago (14').

7. - El método de conformidad con la reivindicación 5 ó 6, caracterizado además porque se configuran las acanaladuras (24) con una sección transversal semicircular.

8. - El método de conformidad con la reivindicación 5, 6 ó 7, caracterizado además porque se aplican las acanaladuras (24) casi sobre toda la longitud del vástago (14').