WO2011102707A1 - Tuerca hidráulica con sistemas de alerta - Google Patents

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WO2011102707A1
WO2011102707A1 PCT/MX2011/000029 MX2011000029W WO2011102707A1 WO 2011102707 A1 WO2011102707 A1 WO 2011102707A1 MX 2011000029 W MX2011000029 W MX 2011000029W WO 2011102707 A1 WO2011102707 A1 WO 2011102707A1
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WO
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housing
nut
hydraulic
hydraulic nut
screw
Prior art date
Application number
PCT/MX2011/000029
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English (en)
French (fr)
Inventor
Antonio Cami Riestra
Original Assignee
Oyervides Ochoa, Luis Gerardo
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oyervides Ochoa, Luis Gerardo filed Critical Oyervides Ochoa, Luis Gerardo
Publication of WO2011102707A1 publication Critical patent/WO2011102707A1/es

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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
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/04—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for maintaining a tensile load
    • F16B31/043—Prestressed connections tensioned by means of liquid, grease, rubber, explosive charge, or the like
    • 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
    • F16B31/00—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts
    • F16B31/02—Screwed connections specially modified in view of tensile load; Break-bolts for indicating the attainment of a particular tensile load or limiting tensile load

Definitions

  • Hydraulic nuts are known which, for their operation (commissioning), require different hydraulic devices, such as a hydraulic pump, by means of connection plugs, supply hoses and pressure gauges, thereby establishing the pressure to be applied to Get the desired tension.
  • said devices and elements are not necessary since the same nut provides an indication of the voltage to be applied by means of a calibration and termination or failure warning device, either through a light signal , an acoustic signal, a signal by means of a phototransistor, a signal by means of a radio transmitter, or a visually perceptible signal.
  • Nuts with direct tightening screws are known on a tempered washer, which have direct tightening screws on a tempered washer that are tightened by means of a torque wrench, to perform the sum of forces of each of the screws on the base of support, thereby stretching the bolt of each screw and generating a tension in them.
  • the commercially available hydraulic nuts usually have the problem that when injecting the hydraulic fluid, the stress measurement of the nut body indicated by the manufacturer is exceeded, as well as of the part that performs the function of pulling , so that the parts separate losing the fluid and being rendered useless.
  • US Patent 7,063,490 describes a hydraulic nut that has a screw, which can be moved in a fluid compartment of the nut body, and having a radial projection of the screw and a scroll bar mounted on the projection.
  • the scroll bar protrudes from the nut body and extends beyond the nut body, by an amount that is equal to the distance through which the hydraulic nut must move a bearing assembly along a tapered shaft or move an adapter sleeve, or removal sleeve with the bearing assembly on it.
  • US Patent 4, 1, 82, 21 5 describes hydraulic clamping nuts for fixing an extensible tension in a bolt.
  • the invention comprises a nut body wherein an annular screw where an annular piston is arranged to be hydraulically extended from a lower face against a plate, head or the like, raising the nut and extending the bolt.
  • a concentric loading ring is arranged with the body of the nut to turn, so that when the loading ring is extended, it provides a rigid column support to the annular piston.
  • the tension stress on the bolt is maintained by the load ring.
  • the nut also has a fail-safe arrangement to provide a re-pressurizing backup capability consisting of a second piston arrangement that can be pressurized independently in a primary seal failure, extending the primary piston with the same .
  • the nuts of the present invention do not need any external torque or pressure generation equipment to be able to tighten them to a certain tension. That is to say, that the operator does not need to use additional equipment, or know anything about torques, but that he must simply stop the tightening when a calibration device and warning of voltage failure indicates that the proper tension has been reached, for example, by means of a warning element such as a LE D that lights up, a chromatic signal that is displayed, or the emission of a signal sent through phototransistors or radio transmitters.
  • a warning element such as a LE D that lights up, a chromatic signal that is displayed, or the emission of a signal sent through phototransistors or radio transmitters.
  • the hydraulic nut of the present invention is manually screwed into a screw. Once the hydraulic nut has been screwed on, the housing is re-tightened with a spike or bolt wrench, continuing with manual screwing, followed by additional tightening of the hydraulic nut with a spout wrench, or any other type that allows Give it a spin.
  • the nuts of the present invention comprise a pressure system with one or more screws, either horizontal or vertical, which may move to a final stop, and once the screw travel is finished there is no possibility of an additional advance of them, so there can be no spillage of the hydraulic fluid.
  • the length of the screws and their thread pitch determine the advance in (mm) and how quickly the final stretch is obtained.
  • the nuts of the present invention are factory calibrated by means of a calibration device and fault warning.
  • the hydraulic nut can be calibrated by means of a calibration device and voltage failure warning at specific precise values. For example, if it is desired that the voltage failure calibration and warning device generate a warning in the presence of a problem in the threaded joint, such as progressive stretching, breakage or loss of tension of the threaded joint , a value can be pre-set to activate the voltage failure calibration and warning device, such that, for example, in the event of a voltage loss or increase of 5%, 8%, 1 0%, or any Another appropriate percentage, the voltage failure calibration and warning device is activated.
  • the calibration and fault warning device is calibrated so that a warning element, for example an LED, lights up before a 5% delay, the device generates a warning of the problem, but not yet there will be no accident caused by a breakage or loosening, since 5% does not represent any danger for the union, in addition to having a safety nut.
  • a warning element for example an LED
  • the hydraulic nut of the present invention can be used preventively, since the nut can indicate a decrease or an increase in the pre-set tension to which it must operate, or it can indicate that the tension has been reached to which it must be installed.
  • the nut can comprise a visual alert, acoustic alert device, or by means of phototransistors or radiofrequency it can emit a warning signal.
  • the hydraulic fluid may be any liquid suitable for use in hydraulic tools or devices, for example hydraulic oil.
  • the nuts of the present invention are useful in applications that require a tightening in the threaded joint at a specific tension, for example in the threaded joint used to join flanges, but can be used in any application that requires a threaded joint.
  • Figure 1 shows a first embodiment of the hydraulic nut of the invention, in top view
  • Figure 2 shows the first configuration of the first modality of the hydraulic nut of the invention, in partial cross-section, in the initial position
  • Fig. 3 shows the first configuration of the first modality of the hydraulic nut of the invention, in partial cross-section, in the final position
  • Figure 4 shows the second configuration of the first modality of the nut h raulic id of the invention, in partial longitudinal section, in the initial position;
  • Figure 5 shows the second configuration of the first modality of the hydraulic nut of the invention, in partial longitudinal section, in the final position
  • Fig. 6 shows the first embodiment of the hydraulic nut of the invention, in cross-section along the line A-A 'of Fig. 1;
  • Fig. 7 shows the first modality of the hydraulic nut of the invention, in cross-section along the line BB 'of Fig. 1;
  • Figure 8 shows a second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in top view;
  • Figure 9 shows the second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in longitudinal section
  • Figure 10 shows the second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in cross-section along the line C-C of Figure 8;
  • Figure 11 shows the second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in cross section along the line D-D 'of Figure 8;
  • Figure 12 shows the second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in partial cross-section, in the initial position
  • Figure 13 shows the second embodiment of the hydraulic nut of the invention, in partial cross-section, in the final position
  • Figure 14 shows a third embodiment of the hydraulic nut of the invention, in top view
  • Figure 15 shows the third embodiment of the hydraulic nut of the invention, in cross section along the line E-E 'of Figure 14;
  • Figure 16 shows the third embodiment of the hydraulic nut of the invention, in cross section along the the FF 'line of Figure 14;
  • Figure 1 7 is a side view of a modality of calibration device and fault warning, in longitudinal section;
  • Fig. 1 8 is a side view of a second mode of calibration device and fault warning, in longitudinal section; Y
  • Figure 1 9 is a schematic view of the way in which the tension at which the hydraulic nut works is pre-established.
  • the hydraulic nut comprises the following elements:
  • the hydraulic nut of the first mode is manually screwed into a screw. Once the hydraulic nut has been screwed on, the housing (1) is re-tightened with a spike or pin wrench, through the holes (10) (only one is illustrated), continuing with the manual screwing, followed by a tighten the hydraulic nut with a wrench, or any other type that allows it to turn.
  • the hydraulic nut can be used in two configurations, in the first configuration, illustrated in Figures 2 and 3, the hydraulic nut is screwed onto the body (6), and in the second configuration, illustrated in Figures 4 and 5, the Hydraulic nut is screwed onto the housing (1). In the second configuration there is an additional safety nut (24), while in the first configuration the same hydraulic nut acts as a safety nut. In both configurations the piston bush (7), supported by an axial bearing (18), advances over the collar (2), which in addition to being a sealing seal performs the function of the head of the hydraulic fluid pressure chamber (17).
  • the hydraulic nut has a special thread (5) acting on the housing (1), or on the threaded nut (4) according to the configuration used.
  • the micro piston (14) for the calibration and fault warning device (8) displaces the contact pusher shaft (19), which in turn drives the device calibration and failure warning (8) mechanical.
  • the pre-set voltage has been reached.
  • the hydraulic nut comprises a housing (1), a seal (3), a variable number of holes (10) (only one illustrated), two blind holes to accommodate two bolts (15), a rod-screw body (6 ), with a seal (2) that has two symmetrical holes with respect to those of the housing (1), which house the drive pins (15) of the housing (1) and the screw-rod body (6), and a threaded pressure nut (4) having a plurality of incisions (11).
  • the stem-screw body (6) two galleries (21, 21 ') each connected to a ball valve (23, 23'), and two screws (13, 13 ') of plug through which the hydraulic fluid is fed.
  • the pressure nut (4) or special feed head is screwed onto a screw or bolt on which the nut is to be screwed, using a wrench peak or if it is capable of making the rotation of the nut through the holes (1 0), which serve as a point of support for the spanner.
  • the hydraulic nut of the first mode can have two advance settings:
  • the pressure nut (4) is threaded onto the screw shank body (6), instead of on the housing (1), as In the first configuration.
  • FIGs 6 and 7 there is a past hole, which in its threaded upper part houses the housing (9) of the calibration and fault warning device (8), which has a plurality of holes (12), a micro piston (14), a spring (16), a contact pusher shaft (19), a collar (20), with an O-ring (22), a calibration device and mechanical failure warning (8), a screw bushing ( 7) and an axial bearing (18).
  • the housing (9) of the calibration and fault warning device (8) which has a plurality of holes (12), a micro piston (14), a spring (16), a contact pusher shaft (19), a collar (20), with an O-ring (22), a calibration device and mechanical failure warning (8), a screw bushing ( 7) and an axial bearing (18).
  • a mechanical fault warning and calibration device (8) can be used, but it is also possible to include other warning elements, such as a luminous LED, an acoustic signal generator, a phototransistor or a radio frequency emitter, whereby the Drive calibration device and fault warning results in the LED lighting, or the transmission of a signal to a suitable medium for reception.
  • other warning elements such as a luminous LED, an acoustic signal generator, a phototransistor or a radio frequency emitter, whereby the Drive calibration device and fault warning results in the LED lighting, or the transmission of a signal to a suitable medium for reception.
  • the calibration device and fault warning (8) descend, entering the housing of the calibration device and fault warning (8), whereby a signal indicating the anomaly can be generated.
  • the hydraulic nut comprises the following elements:
  • Threaded body screw shank
  • the hydraulic nut according to this mode has one or more horizontal drive screws.
  • the following description refers to a single screw, however, it is understood that two or more screws can be used.
  • the hydraulic nut illustrated in Figure 8 is manually screwed into the corresponding joint screw of the threaded joint, and subsequently by means of a fixed wrench or any other type, the housing (101) whose base is square is tightened.
  • a fixed wrench or any other type for example, on a flange, once the hydraulic nut is threaded manually, so that it is well adjusted with the reception base of the flange, a manual re-tightening is done with a fixed wrench, stillson or any other that can be adapted to the rectangular base of the nut.
  • the anti-extrusion washer (104) has the function, as the name implies, that the collar (105) of the screw (106) that also performs the piston head mission, does not deteriorate due to the effect of the very high Pressure. That is, said tempered and rectified washer is housed behind the collar (105), with a suitable tolerance so that the pressure does not extrude to the collar (105), between the tolerance between the wall of the gallery where the collar (105) and the wall of the anti-extrusion washer (104) run. If this tolerance is very large, the very high pressure would extrude it towards the screw (106) breaking the collar and the tightness.
  • the lock nut (110) is initially completely unscrewed, and it is screwed in once the proper tension has been supplied to the nut, and it is re-tightened with a spike wrench through the holes (111).
  • the lock nut (110) has the function of maintaining the threaded joint in the event of a loss of hydraulic pressure, by resting the lock nut (110) on the main housing (101). As illustrated in Figure 6, if there is a drop in tension, the union screw, being screwed on the threaded body (112), cannot descend since the lock nut (110), when being screwed on the body threaded (112) in its attempt to descend finds the housing (101), which stops directly on the base of the flange where the threaded joint is.
  • the lock nut (110) must be completely unscrewed before placing the hydraulic nut on the connecting screw, since if it is screwed, it could break it when making pressure, since the body (112) in its upward movement would find and deform it.
  • the hydraulic nut with horizontally driven screws comprises at least one screw (106), but it is possible to use more screws with the same configuration, depending on the distance required to stretch the screw in which the hydraulic nut is coupled.
  • the hydraulic nut with horizontal screws comprises a housing (101), which has in its lower part two holes not passed to be able to insert two drag bolts (119) that will be housed in two holes (120), whose function is to prevent the housing (101) and the threaded body (112) from rotating freely with each other.
  • the threaded body (112) has two fittings to accommodate a seal of the sealing jacket (102), and another seal (103) of the screw-sleeve housing to create a tight volume between the housing (101) and the threaded body (112), see the Figures 10 and 11
  • the internal threading of the body (112) has the same type of thread as the screw in which the hydraulic nut will be coupled.
  • the body (112) also has on its outer upper part, a threaded part to be able to install a lock nut (110) having at least four holes (111) not passed, which have the function of tightening the lock nut (104) with a hook wrench.
  • the threaded body (112) has a variable number of pressure chambers (108), which communicate with the housing (101), inside which a collar (105) is housed that performs the function of a sealing collar, and also a head screw A tempered anti-extrusion washer (104) fitted to the pressure chamber (108) is located between the collar (105) and the pressure screw (106).
  • the initial portion of the pressure chamber (108) has a threaded part to be able to thread the screw (106) which has the function of carrying out the collar advance (105) and the washers (104).
  • the threaded body (112) has a threaded hole in its upper part to install the threaded housing of the contact pusher shaft (129).
  • the threaded body (112) has a past hole (115) that acts as a communication gallery with the camera (109), and which has the function of filling, purging and control of hydraulic fluid.
  • the gallery (115) in its upper part has a thread to place a screw plug (113 or 113 ') that presses inside a ball valve (114) for the control of filling, purging and subsequent closing of the hydraulic nut .
  • the threaded body (116) has a threaded hole with a threaded upper part to accommodate the nut (122) of the contact pusher shaft (129).
  • the contact pusher shaft (129) has a spring (121) to regulate its lifting length, a micro piston (127) which is responsible for raising the contact pusher shaft (129) and a sealing collar (126).
  • the housing (101) has a blind hole (128) that allows the micro piston (127) not to stop on the housing (101) in its downward movement.
  • the contact pusher shaft (129) in its upward movement activates the calibration and fault warning device (124) which can be of the mechanical type, LED light, or of the radio transmitter or phototransistor type.
  • the hydraulic nut comprises the following elements:
  • Threaded body (piston rod)
  • the hydraulic nut according to the third mode has one or more vertical drive screws.
  • the following description refers to a single screw, however, it is understood that two or more screws can be used.
  • the hydraulic nut with vertical drive screws comprises at least one screw (205), but it is possible to use more screws with the same configuration, depending on the distance required to stretch the screw on which the thread is threaded. hydraulic nut
  • the hydraulic nut illustrated in Figure 14 is manually threaded into the corresponding threaded joint screw, and subsequently by means of a spike wrench or similar, the housing (201) is re-tightened using the holes (21 0) as a support point for the spike wrench
  • the collar (208) of the screw (205) and the washer (207) With prime the hydraulic fluid, passing the fluid from the chamber (209) to the general chamber formed by the support (201) and the threaded body (206).
  • Each gyrus of the screw additionally compresses the fluid, such that a micro piston that operates the same as the micro piston (127) of the second mode, it rises as the threaded body (206) stretches the screw, while the support (201) supports the screw base.
  • the safety nut (204) has the function of maintaining the threaded joint in the event of a loss of hydraulic pressure, by resting the safety nut (204) on the main housing (201).
  • the lock nut (204) operates under the same principles as the lock nut (1 04) of the second mode.
  • the hydraulic nut comprises a housing (201) which in its lower part has a variable number of holes (21 0), which allow the housing (201) to be tensioned, two holes not passed inside the housing (201) to insert two drive bolts (21 3) that are inserted in the two holes of the threaded body (206), whose function is to prevent the housing (201) and the threaded body (206) from rotating freely with each other.
  • the threaded body (206) has two fittings to accommodate a first sealing seal (202) and a second sealing seal (203), in order to create a tight volume between the housing (201) and the threaded body (206).
  • the internal threading of the body (206) has the same thread type as the screw in which the hydraulic nut will be coupled, also has a part in its upper outer part threaded that allows a safety nut (204) to be attached, which has at least four holes (237) not passed through which have the function of tightening the safety nut (204) with a hook wrench.
  • the threaded body (206) has several past holes (209), which communicate with the housing (201) and which perform the function of a pressure chamber, inside which a screw collar (208) is housed that performs the function of sealing collar and also screw head.
  • a tempered anti-extrusion washer (207) fitted to the pressure chamber (209) is located between the collar (208) and the pressure screw (205).
  • the lower part of the pressure chamber (209) has a threaded part to be able to screw a screw (205), which has the function of advancing the collar (208) and the washer (207).
  • the threaded body (206) has a threaded hole in its upper part to install the threaded housing (21 8) of the contact pusher shaft (21 7).
  • the threaded body (206) has past holes (21 2, 21 2 ') that communicate with the housing (201) with the function of control, filling and purging of the hydraulic fluid. These holes (21 2, 21 2 ') each have, inside, a valve (21 1) for the control of filling, purging and subsequent closing of the hydraulic nut.
  • the calibration and fault warning device, from the micro piston to the LED, is the same as described in the second mode.
  • the threaded body (206) on its threaded upper part houses a nut (21 8) of the contact pusher shaft (21 7).
  • the contact pusher shaft (21 7) has a spring (216) to regulate its lifting length, a screw (214) which is responsible for lifting the contact pusher shaft (21 7) and a sealing collar ( 21 5).
  • the pusher shaft (21 7) in its upward movement is responsible for activating the calibration and fault warning device, whether visual (229) mechanical, luminous visual, radiofrequency or photofrequency.
  • Figure 1 7 schematically illustrates the manner in which the tension at which the hydraulic nuts of the invention work is pre-established.
  • the hydraulic area that is the effective area (mm2) of force on which the hydraulic fluid acts (the surface pressure provides the force)
  • mm2 the effective area of force on which the hydraulic fluid acts
  • the hydraulic nut can be calibrated so that the tension generated is known with certainty.
  • the ball valve plug screw (113) and the filling ball valve ball (114) are removed and a control manometer (242) is connected.
  • the tension generated is known, for example 25 tons.
  • the micro piston (127) has a stroke of 4 mm (its diameter determines the displacement it has), when exerting a pressure of 1500 bar (this stroke can always be the same in any nut size) the force of the spring (121) is the element to vary depending on the tension to be preset.
  • the travel of the micro piston must always be 4 mm to activate the warning element, for example an LED (227), and not damage it. Therefore, the element to vary to make different tensions is the spring (121). If you want to pre-establish a lower tension, for example 20 tons, the pressure to be exerted is also less to generate less tension, this is achieved through the spring (121), which will have to use less force to obtain the 4 mm. scroll to activate the LED (227).
  • FIGS 18 and 19 illustrate two modalities of the calibration and failure warning device of the present invention, comprising the following elements
  • LED Light emitting diode
  • the calibration device and warning of Failure can be light type, and function as a tightening calibration element and as a permanent sentinel.
  • the warning device comprises a stopper bolt (236), one or more energy batteries (226) located inside the power cell housing (225), a insulator (230) that insulates the batteries of energy (226) from the housing (225).
  • the housing (225) has a recess (234) for inserting a fixing ring (220) to the thrust shaft nut, for example the contact thrust shaft (19) of the second hydraulic nut mode or the thrust shaft (217) of the third modality of hydraulic nut.
  • the housing (224) houses a light emitting diode (LED) (227) and a spring (221) which is guided by the insulating bushing (241), which also guides the contact ball (235).
  • the LED (227) has a positive contact (231) connected to the power cell (226) by means of the contact (223) and the spring (22), and a negative contact (232) attached to the housing (224).
  • the fixing ring (220) is removed to be able to remove the calibration warning device and install a permanent warning device that will act as a sentry, which warns the presence of a decrease in tension in the threaded joint.
  • the warning device comprises an insulated stopper bolt (219) that acts as a switch, one or more energy stacks (226) isolated by a material ( 230) of the housing (225), a spring (221) that forces to maintain the position of the energy cells (226) inside the housing (225), and the housing (224) contacts the negative pole (232) located in said housing.
  • a bushing (241) guides the spring (221), the positive contact (223) and the spring (222), always making contact with the positive pole (231) of the LED (227).
  • the recess (234) of the housing (225) has the function of fixing the assembly to the nut of the thrust shaft of the hydraulic nut, by means of a metal fixing ring (220)
  • a metal fixing ring (220) When the pusher shaft of a hydraulic nut according to the present invention descends, the insulated stop bolt (21 9).
  • the length of the pusher shaft of the hydraulic nut determines the point at which the LED lights (227).
  • a mechanical visual type warning device can also be used instead of a light type warning, in which when there is a loss of tension, a low marked chromatic cylinder is hidden in the threaded housing of the pusher shaft of the hydraulic nut, warning the fault.
  • the calibration and fault warning devices can be used interchangeably, that is, a luminous device (LED 227) can be used for calibration, and then leave fixed as a sentry a mechanical visual warning device (229).
  • a warning device can be used by means of a phototransistor, which works the same as the luminous device with the LE D (227), but when activated instead of emitting a light signal to be displayed, emits a photo signal which is received by an appropriate receiving means.
  • a radio transmitter can also be used, which works the same as with LE D (227), but when activated instead of emitting a light signal, it emits a radio signal that is received by an appropriate receiving medium, the which I could forward the signal to any desired place.

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  • Details Of Spanners, Wrenches, And Screw Drivers And Accessories (AREA)
  • Hand Tools For Fitting Together And Separating, Or Other Hand Tools (AREA)

Abstract

Se describen diferentes modalidades de tuerca hidráulica que comprenden un sistema de presión con tornillos que pueden desplazarse hasta un tope final, y una vez finalizado el recorrido de los tornillos no existe posibilidad de un avance adicional de los mismos, por lo que no puede haber derrame del fluido hidráulico. La tuerca hidráulica de la invención puede ser utilizada de manera preventiva, ya que la tuerca puede indicar una disminución o un incremento de la tensión pre-establecida a la que debe de operar, o bien puede indicar que se ha alcanzado la tensión a la que debe ser instalada. Por ejemplo, la tuerca puede comprender un dispositivo de alerta visual, de alerta acústica, o mediante fototransistores o radiofrecuencia puede emitir una señal de aviso.

Description

TU ERCA H IDRÁU LICA CON S ISTEMAS DE ALERTA
CAMPO DE LA I NVENCIÓN
Son conocidas tuercas hid ráulicas que para su accionamiento (puesta en marcha) requieren de diferentes d ispositivos hidráulicos, tal como una bomba hid ráulica, mediante enchufes de conexión, mangueras de alimentación y manómetros, con lo cual se establece la presión que se aplicar para obtener la tensión deseada.
Este tipo de tuercas son utilizadas en diversas aplicaciones industriales, particularmente en la industria petrolera, así como en la ind ustria dedicada al manejo de fluidos y de gases, y en general en cualq uier aplicación que utilice g randes ductos.
En la tuerca de la presente invención , dichos dispositivos y elementos no son necesarios ya que la misma tuerca proporciona una indicación de la tensión a ser aplicada mediante un dispositivo de calibración y de aviso de finalización o falla, ya sea a través de una señal luminosa, una señal acústica , una señal mediante un fototransistor, una señal mediante un radiotransmisor, o una señal perceptible visualmente.
DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA RELACIONADA
Se conocen tuercas con tornillos de apriete directo sobre una arandela templada, las cuales tienen tornillos de apriete d irecto sobre una arandela templada que son apretados mediante una llave dinamométrica, para realizar la sumatoria de fuerzas de cada uno de los tornil los sobre la base de apoyo , estirando de esta forma el espárrago de cada tornillo y generando una tensión en los mismos.
También son conocidas las tuercas C LAM de Hytorc (U nex Corporation), en las cuales una camisa, un buje y una arandela realizan una función parecida a la de estirar el espárrago del tornillo. En donde se req uiere de una llave de toque hid ráulica para obtener una tensión pre-establecida.
Las tuercas hidrául icas disponibles en el mercado usualmente tienen el problema de que al i nyectar el fluido hidráulico, se sobrepasa la medida de esfuerzo del cuerpo de la tuerca i ndicada por el fabricante, así como de la parte que real iza la función de tirador, por lo q ue las partes se separan perdiendo el fluido y quedando inutilizadas.
La patente estadounidense US 7,063,490, descri be una tuerca hidráulica que tiene un torni llo, que se puede mover en un comparti miento de fluidos del cuerpo de la tuerca , y que tiene una saliente rad ial del tornillo y una barra de desplazamiento montada en la saliente. La barra de desplazamiento sobresale del cuerpo de la tuerca y se extiende más allá del cuerpo de la tuerca, por una cantidad que es igual la distancia a través de la cual la tuerca hidráulica debe mover un conjunto de cojinetes a lo largo de un eje ahusado o mover una manga del adaptador, o manga de retiro con el conjunto de cojinetes en ella.
La patente US 4, 1 82, 21 5, describe tuercas de pretensión hid ráulicas para fijar una tensión extensi ble en un perno. La invención comprende un cuerpo de tuerca en donde un tornillo anular en donde se dispone un pistón anular para ser extendido hidráulicamente desde una cara i nferior contra una placa , cabeza o similar, elevando la tuerca y extendiendo el perno. Un anillo de carga concéntrico está dispuesto con el cuerpo de la tuerca para dar vuelta, de tal forma que cuando el anil lo de carga es extendido, proporciona un soporte de columna rígido al pistón anular. El esfuerzo de tensión en el perno se mantiene por el anillo de carga. La tuerca además tiene un arreglo a prueba de fallas para proporcionar una capacidad de respaldo de re-presurización q ue consiste en un segundo arreglo de pistón q ue se pueda presurizar i ndependientemente en una falla primaria del sello, extendiendo el pistón primario con el mismo. BREVE DESCRI PCION DE LA INVENCION
Las tuercas de la presente invención , a diferencia de las conocidas, no necesitan de ningún equipo externo de torque o de generación de presión para poder apretarlas a una determi nada tensión. Es decir, que el operario no requiere utilizar equipos ad icionales, ni saber nada sobre torques, sino q ue si mplemente debe detener el apriete cuando un dispositivo de calibración y aviso de falla de tensión le indica que se ha llegado a la tensión adecuada, por ejem plo mediante un elemento de aviso como un LE D que se enciende, una señal cromática q ue se visualiza, o la em isión de una señal enviada a través de fototransistores o radiotransistores.
En una primera modalidad , la tuerca hidráulica de la presente invención se enrosca manualmente en un tornillo. Una vez enroscada la tuerca hidrául ica se re-aprieta la carcasa con una llave de pico o bulón , continuando con el enroscamiento manual , seguido de un apriete adicional de la tuerca hid ráulica con una llave de pico, o de cualquier otro tipo que permita darle un giro.
En una seg unda y tercera modalidades de la invención, en contraste con las tuercas del arte previo, las tuercas de la presente i nvención comprenden un sistema de presión con un o más torni llos, ya sea horizontales o verticales, que pueden desplazarse hasta un tope final , y una vez fi nal izado el recorrido de los tornillos no existe posibilidad de un avance adicional de los mismos, por lo que no puede haber derrame del fluido hidráulico. La longitud de los tornillos y su paso de rosca , determinan el avance en (mm) y la rapidez con que se obtiene el esti ramiento final .
Las tuercas de la presente i nvención se calibran en fábrica por medio de dispositivo de calibración y aviso de falla. La tuerca hidráulica puede calibrarse mediante un dispositivo de calibración y aviso de falla de tensión a valores específicos precisos. Por ejemplo, si se desea q ue el dispositivo de calibración y aviso de falla de tensión genere un aviso ante la presencia de un problema en la unión roscada, como puede ser un estiramiento progresivo, una rotura o una pérdida de tensión de la unión roscada, se puede pre-establecer un valor para accionar el dispositivo de calibración y aviso de falla de tensión , de tal forma que, por ejemplo, ante una pérdida o incremento de tensión de un 5% , 8% , 1 0% , o cualquier otro porcentaje apropiado, el dispositivo de calibración y aviso de falla de tensión sea activado. Por ejem plo, si el dispositivo de calibración y aviso de falla se calibra para que un elemento de aviso, por ejem plo un LED se encienda antes una distensión del 5% , el dispositivo genera un aviso del problema, pero todavía no habrá ningú n accidente causado por una rotura o afloje, ya que un 5% no representa ningún peligro para la unión, además de se puede contar con una tuerca de seguridad .
La tuerca hidráulica de la presente invención puede ser utilizada de manera preventiva, ya que la tuerca puede indicar una disminución o un incremento de la tensión pre-establecida a la q ue debe de operar, o bien puede indicar q ue se ha alcanzado la tensión a la que debe ser instalada. Por ejemplo, la tuerca puede com prender un dispositivo de alerta visual , de alerta acústica, o mediante fototransistores o radiofrecuencia puede emitir una señal de aviso.
En todas las modal idades de la invención el fluido hidráulico puede ser cualquier l íq uido apropiado para ser usado en herramientas o dispositivos hid ráulicos, por ejemplo aceite hidráulico.
Las tuercas de la presente invención son útiles en aplicaciones que requieran de un apriete en la unión roscada a una tensión específica, por ejemplo en la unión roscada usada para unir bridas, pero pueden ser utilizadas en cualquier aplicación q ue requiera una unión roscada.
BREVE DESCRI PCIÓN DE LAS FIGURAS
Una descri pción más com pleta de la presente invención , incluyendo la mejor modalidad de la misma, se establece en la descripción, la cual hace referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La Figura 1 , muestra una primera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en vista superior;
La Figura 2, muestra la primera configuración de la primera modalidad de la tuerca hidráulica de la i nvención, en corte transversal parcial, en la posición inicial;
La Fig ura 3, muestra la primera config uración de la primera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal parcial , en la posición final ;
La Figura 4, muestra la segunda configuración de la primera modal idad de la tuerca h id ráulica de la invención, en corte longitudinal parcial, en la posición inicial;
La Figura 5, muestra la seg unda config uración de la primera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte longitudinal parcial, en la posición fi nal ;
La Fig ura 6, muestra la primera modalidad de la tuerca hid ráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la l ínea A-A' de la Fig ura 1 ;
La Fig ura 7, muestra la primera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la l ínea B-B' de la Fig ura 1 ; La Figura 8, muestra una segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en vista superior;
La Figura 9, muestra la segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte longitudinal;
La Figura 10, muestra la segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la línea C-C de la Figura 8;
La Figura 11, muestra la segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la línea D-D' de la Figura 8;
La Figura 12, muestra la segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal parcial, en la posición inicial;
La Figura 13, muestra la segunda modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal parcial, en la posición final;
La Figura 14, muestra una tercera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en vista superior;
La Figura 15, muestra la tercera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la línea E-E' de la Figura 14;
La Figura 16, muestra la tercera modalidad de la tuerca hidráulica de la invención, en corte transversal a lo largo de la l ínea F-F' de la Figura 14;
La Figura 1 7, es una vista lateral de una modalidad de d ispositivo de calibración y aviso de falla, en corte longitudinal;
La Fig ura 1 8, es una vista lateral de una seg unda modalidad de dispositivo de calibración y aviso de falla, en corte longitudi nal; y
La Figura 1 9 es una vista esquemática de la manera en la q ue se pre-establece la tensión a la que trabaja la tuerca hid ráulica.
DESCRI PCIÓN DETALLADA DE LA I NVENCIÓN
En u na primera modalidad ilustrada en las Figuras 1 a 7, la tuerca hidráulica com prende los siguientes elementos:
1 . Carcasa
2. Sello del tornillo
3. Sello de la carcasa
4. Tuerca roscada de presión
5. Rosca especial (detalle)
6. Cuerpo vástago-torni llo
7. Casq uillo tornillo
8. Dispositivo de calibración y aviso de falla
9. Carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla
1 0. Orificios de apriete de la carcasa 11. Incisiones (para la llave de giro de la tuerca de presión)
12. Orificios de la carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla
13. Tornillo tapón de la válvula bola
14. Micro pistón para dispositivo de calibración y aviso de falla
15. Bulones de arrastre camisa/tornillo
16. Resorte del dispositivo de calibración y aviso de falla
17. Cámara de presión del fluido hidráulico
18. Cojinete axial
19. Eje empujador de contacto
20. Collarín del micro pistón
21. Galería de fluido hidráulico
22. Tórica del eje empujador
23. Válvula bola de llenado, purgado y control del fluido hidráulico
24. Tuerca de seguridad (segunda configuración)
La tuerca hidráulica de la primera modalidad se enrosca manualmente en un tornillo. Una vez enroscada la tuerca hidráulica se re-aprieta la carcasa (1) con una llave de pico o bulón, por medio de los orificios (10) (únicamente se ilustra uno), continuando con el enroscamiento manual, seguido de un apriete adicional de la tuerca hidráulica con una llave de pico, o de cualquier otro tipo que permita darle un giro.
La tuerca hidráulica puede ser utilizada en dos configuraciones, en la primera configuración, ilustrada en la Figuras 2 y 3, la tuerca hidráulica se enrosca sobre el cuerpo (6), y en la segunda configuración, ilustrada en las Figuras 4 y 5, la tuerca hidráulica se enrosca sobre la carcasa (1). En la segunda configuración se tiene adicionalmente una tuerca de seguridad (24), mientras que en la primera configuración la misma tuerca hidráulica hace las veces de de tuerca de seguridad. En ambas configuraciones el casquillo pistón (7), con apoyo de un cojinete axial (18), avanza sobre el collarín (2), el cual además de ser un sello de estanquidad realiza la función de cabeza de la cámara de presión del fluido hidráulico (17).
La tuerca hidráulica presenta un roscado (5) especial de actuación sobre la carcasa (1), o sobre la tuerca roscada de presión (4) según la configuración utilizada.
Como se ilustra en las Figuras 2 y 3, al enroscar manualmente la tuerca hidráulica desde la posición de la Figura 2 hasta la posición de la Figura 3, el fluido hidráulico se desplaza desde la cámara (17) hacia la cámara del fluido hidráulico (17'), de mayor diámetro, tensionando hacia arriba el cuerpo (6), que al estar en contacto con el tornillo en el que se enrosca la tuerca hidráulica, lo estira, es decir lo tensiona.
Al mismo tiempo, como se ¡lustra en la Figura 6, el micro pistón (14) para el dispositivo de calibración y aviso de falla (8) desplaza al eje empujador de contacto (19), el cual a su vez acciona al dispositivo de calibración y aviso de falla (8) mecánico. Al llegar a la marca o aviso de finalización se ha llegado a la tensión pre-establecida.
La tuerca hidráulica comprende una carcasa (1), un sello (3), un número variable de orificios (10) (únicamente se ilustra uno), dos orificios ciegos para acomodar dos bulones (15), un cuerpo de vástago-tornillo (6), con un sello (2) que tiene dos orificios simétricos con respecto a los de la carcasa (1), que alojan a los bulones (15) de arrastre de la carcasa (1) y el cuerpo vástago-tornillo (6), y una tuerca roscada de presión (4) que tiene una pluralidad de incisiones (11).
En la figura 1, se ilustra la tuerca hidráulica, en donde la pluralidad de incisiones es doce, y dos tornillos (13, 13') de tapón de la válvula de bola.
Haciendo referencia a la Figura 7, se ilustra el cuerpo de vástago-tornillo (6), dos galerías (21, 21') que se conectan cada una con una válvula de bola (23, 23'), y dos tornillos (13, 13') de tapón a través de los cuales se alimenta el fluido hidráulico. Para operar la tuerca hidráulica, haciendo referencia a las Fig uras 2 y 3, primero se enrosca manualmente la tuerca de presión (4) o cabezal especial de avance en un tornillo o perno en el cual se va a enroscar la tuerca, mediante una llave de pico o si milar q ue sea capaz de realizar el giro de la tuerca a través de los orificios ( 1 0) , los cuales hacen de punto de apoyo para la llave de pico.
La tuerca hidráulica de la primera modalidad puede tener dos configuraciones de avance:
En la primera configuración, Figuras 2 y 3, la tuerca de presión (4) es roscada sobre la carcasa (1 ). Al realizar el roscado se obliga al cojinete axial de rodillos ( 18) a topar sobre el sello (2) , el cual además de sel lo de estanquidad realiza la función de cabeza de pistón. A medida que se continúa roscando la tuerca de presión (4) , el fluido hidráulico contenido en la cámara ( 1 7) se desplaza a la cámara ( 1 7') , la cual es de mayor diámetro. De esta manera, el fluido hidráulico obliga al cuerpo vástago tornillo (6) a desplazarse hacia arriba, y ya que está roscado sobre el tornil lo o perno en el que se que coloca la tuerca hidráulica, real iza su estiramiento.
El detalle de la rosca mostrado en las Figuras 2 a 5 es un ejemplo ilustrativo, ya que se pueden adoptar otros ti pos de roscado. Como se ilustra en las Figuras 3 y 5, en dicho ejem plo se tiene una pendiente de dos grados negativos, con lo que la presión obliga a la tuerca a realizar la fuerza tendiente hacia el interior, en lugar de hacia el exterior como en una rosca normalizada.
En esta primera config uración no se requiere de tuerca de seguridad ya que la misma tuerca hidráulica, en caso de una bajada de tensión , el cuerpo (6) al tender a descender reposaría sobre la carcasa (1 ) im pidiendo así la distensión de la unión roscada.
En la segunda configuración de la primera modalidad , como se il ustra en las Fig uras 4 y 5 , la tuerca de presión (4) es roscada sobre el cuerpo vástago tornillo (6) , en lugar de sobre la carcasa ( 1 ) , como en la primera configuración.
Al enroscar la tuerca de presión (4) sobre el cuerpo vástago tornillo (6) hace tope sobre el cojinete axial de rodillos ( 1 8) que obliga al sello (2) , el cual además de sello de estanquidad realiza la función de cabeza de pistón , y al continuar roscando la tuerca de presión (4) , el fluido hid ráulico contenido en una cámara ( 1 7) se desplaza a una cámara ( 1 7') , la cual es de mayor d iámetro, obligando de esta manera al cuerpo vástago (6), que está roscado al tornillo de unión a ascender, y por tanto a tensionar al tornillo de unión. Al aumentar la presión en la cámara (17') el micro pistón (14) se desplaza hacia arriba obligando al eje empujador de contacto (19) a desplazarse y activar el dispositivo de calibración y aviso de falla (8).
En la Figuras 6 y 7 se tiene un orificio pasado, que en su parte superior roscada aloja a la carcasa (9) del dispositivo de calibración y aviso de falla (8), la cual tiene una pluralidad de orificios (12), un micro pistón (14), un resorte (16), un eje empujador de contacto (19), un collarín (20), con una tórica (22), un dispositivo de calibración y aviso de falla mecánico (8), un casquillo tornillo (7) y un cojinete axial (18).
Se puede utilizar un dispositivo de calibración y aviso de falla (8) mecánico, pero también es posible incluir otros elementos de aviso, tales como un LED luminoso, un generador de señal acústica, un fototransistor o un emisor de radiofrecuencia, mediante lo cual el accionamiento de dispositivo de calibración y aviso de falla resulta en el encendido del LED, o la transmisión de una señal a un medio adecuado para su recepción.
En caso de un descenso de la tensión de la unión roscada por pérdida de tensión, rotura o estiramiento del tornillo, el dispositivo de calibración y aviso de falla (8) desciende, introduciéndose en la carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla (8), mediante lo cual se puede generar una señal que indique la anomalía.
En una segunda modalidad ilustrada en las Figuras 8 a 13, la tuerca hidráulica comprende los siguientes elementos:
101. Carcasa
102. Sello de la camisa
103. Sello de la carcasa-tornillo-rosca
104. Arandela anti-extrusión
105. Collarín del tornillo
106. Tornillo de presión
107. Galería de fluido hidráulico
108. Cámara de presión de los tornillos
109. Cámara de presión del vástago
110. Tuerca de seguridad
111. Orificios apretar tuerca seguridad
112. Cuerpo roscado (vástago tornillo)
113. Tornillo tapón válvula bola
114. Válvula bola de llenado, purgado, control
115. Galería de fluido hidráulico
116. Dispositivo de calibración y aviso de falla
117. Carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla
118. Orificios de apriete de la carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla 119. Bulones de arrastre
120. Orificios para los bulones de arrastre
121. Resorte del eje empujador de contacto
122. Carcasa roscada del eje empujador de contacto
123. Orificios de apriete de la carcasa del dispositivo de calibración y aviso de falla
125. Tórica del eje empujador
126. Collarín de sellado del micro pistón
127. Micro pistón para el dispositivo de calibración y aviso de falla
128. Orificio ciego de la carcasa
129. Eje empujador de contacto del dispositivo de calibración y aviso de falla
La tuerca hidráulica de acuerdo con esta modalidad cuenta con uno o más tornillos de accionamiento horizontal. La siguiente descripción hace referencia un solo tornillo, sin embargo, se entiende que pueden ser utilizados dos o más tornillos.
La tuerca hidráulica ilustrada en la Figura 8 se enrosca manualmente en el tornillo de unión correspondiente de la unión roscada, y posteriormente mediante una llave fija o de cualquier otro tipo, se re-aprieta la carcasa (101) cuya base es cuadrada. Por ejemplo, en una brida, una vez roscada la tuerca hidráulica manualmente, para que quede bien ajustada con la base de recepción de la brida, se realiza un reapriete manual con una llave fija, stillson o cualquier otra que pueda adaptarse a la base rectangular de la tuerca.
Como se ilustra en las Figuras 10 a 13, por medio del apriete de los tornillos (106), mediante una llave fija, de matraca o de cualquier otro tipo que nos permita dar un giro horario, el collarín del tornillo (105) y la arandela anti-extrusión (104) del tornillo se desplazan comprimiendo el fluido hidráulico. En la Figura 12, el fluido hidráulico pasa de la cámara (108) a la cámara general formada por la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112). Como se muestra en las Figuras 10 y 11, cada giro del tornillo comprime adicionalmente al fluido de tal forma que el micro pistón (114) irá elevándose a medida que el cuerpo roscado (112) empieza a estirar el tornillo en el que se acopla la tuerca hidráulica, mientras que la carcasa (101) hace de apoyo sobre la base del tornillo.
La arandela anti-extrusión (104) tiene la función, como el nombre lo indica, de que el collarín (105) del tornillo (106) que también realiza la misión de cabeza de pistón, no se deteriore por el efecto de la muy alta presión. Es decir, dicha arandela templada y rectificada está alojada detrás del collarín (105), con una tolerancia adecuada para que la presión no extrusione al collarín (105), entre la tolerancia que queda entre la pared de la galería por donde discurre el collarín (105) y la pared de la arandela anti-extrusión (104). En caso de que dicha tolerancia fuera muy grande, la muy alta presión la extrusionaría hacia el tornillo (106) rompiendo el collarín y la estanquidad.
La tuerca de seguridad (110) inicialmente está totalmente desenroscada, y se enrosca una vez que se ha suministrado la tensión adecuada a la tuerca, y se re-aprieta con una llave de pico por medio de los orificios (111).
La tuerca de seguridad (110) tiene la función de mantener la unión roscada ante una pérdida de presión hidráulica, al reposar la tuerca de seguridad (110) sobre la carcasa principal (101). Como se ilustra en la Figura 6, si hay una bajada de tensión, el tornillo de unión, al estar enroscado sobre el cuerpo roscado (112), no puede descender ya que la tuerca de seguridad (110), al estar enroscada sobre el cuerpo roscado (112) en su intento de descender encuentra a la carcasa (101), que hace de tope directamente sobre la base de la brida donde está la unión roscada.
Por lo anterior, la tuerca de seguridad (110) debe estar totalmente desenroscada antes de colocar la tuerca hidráulica en el tornillo de unión, ya que de estar enroscada, al realizar presión podría llegar a romperla, ya que el cuerpo (112) en su movimiento hacia arriba la encontraría y la deformaría.
En el transcurso del apriete del tornillo (106) se llega a un punto en el que el micro pistón (127) arrastra al eje empujador de contacto (129) hasta hacer visible el cilindro cromático de finalización (116) con marcado de alto, o en su caso activar un LED luminoso, o un radiotransmisor o fototransistor, en ese momento se detiene el apriete debido a que se ha llegado a la fuerza de tensión preestablecida.
La tuerca hidráulica con tornillos de accionamiento horizontal, comprende por lo menos un tornillo (106), pero es posible utilizar más tornillos con la misma configuración, dependiendo de la distancia que se requiera estirar el tornillo en el cual la tuerca hidráulica es acoplada.
Como se ilustra en las Figuras 8 a 13, la tuerca hidráulica con tornillos horizontales comprende una carcasa (101), la cual tiene en su parte inferior dos orificios no pasados para poder insertar dos bulones de arrastre (119) que se alojaran en dos orificios (120), cuya función es evitar que la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112) giren libremente entre sí. El cuerpo roscado (112) tiene dos encajes para poder alojar un sello de la camisa de estanquidad (102), y otro sello de estanquidad (103) de la carcasa-camisa-tornillo para crear un volumen estanco entre la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112), ver las Figuras 10 y 11.
El roscado interior del cuerpo (112) tiene el mismo tipo de rosca que el tornillo en el cual la tuerca hidráulica será acoplada. El cuerpo (112) también tiene en su parte superior externa, una parte roscada para poder instalar una tuerca de seguridad (110) que tiene por lo menos cuatro orificios (111) no pasados, los cuales tienen la función de apretar la tuerca de seguridad (104) con una llave de gancho. El cuerpo roscado (112) tiene un número variable de cámaras de presión (108), que comunican con la carcasa (101), en cuyo interior se aloja un collarín (105) que realiza la función de collarín de estanquidad, y también de cabeza de tornillo. Una arandela templada antiextrusión (104) ajustada a la cámara de presión (108) queda situada entre el collarín (105) y el tornillo de presión (106).
La porción inicial de la cámara de presión (108) tiene una parte roscada para poder roscar al tornillo (106) que tiene la función de realizar el avance de collarín (105) y las arandela (104).
Como se ilustra en las Figuras 10 y 11, el cuerpo roscado (112) tiene un orificio roscado en su parte superior para instalar la carcasa roscada del eje empujador de contacto (129). El cuerpo roscado (112) tiene un orificio pasado (115) que hace de galería de comunicación con la cámara (109), y que tiene la función de llenado, purgado y control del fluido hidráulico. La galería (115) en su parte superior tienen un roscado para colocar un tornillo tapón (113 o 113') que presiona en su interior a una válvula de bola (114) para el control del llenado, purgado y posterior cierre de la tuerca hidráulica.
El cuerpo roscado (116) tiene un orificio roscado con una parte superior roscada para poder alojar a la tuerca (122) del eje empujador de contacto (129). El eje empujador de contacto (129) tiene un resorte (121) para regular su longitud de izado, un micro pistón (127) que es el encargado de elevar el eje empujador de contacto (129) y un collarín de estanquidad (126).
La carcasa (101) tiene un orificio ciego (128) que permite que el micro pistón (127) no haga tope sobre la carcasa (101) en su desplazamiento descendente.
El eje empujador de contacto (129) en su movimiento ascendente, activa el dispositivo de calibración y aviso de falla (124) que puede ser de tipo mecánico, LED luminoso, o de tipo radiotransmisor o fototransistor.
En una tercera modalidad ilustrada en las Figuras 14 a 16, la tuerca hidráulica comprende los siguientes elementos:
201. Carcasa principal
202. Primer sello de estanquidad
203. Segundo sello de estanquidad 204. Tuerca de seguridad
205. Tornil lo de presión
206. Cuerpo roscado (vástago pistón)
207. Arandela anti-extrusión
208. Collarín del tornillo
209. Cámara de presión
21 0. Orificios de apriete carcasa
21 1 . Válvula llenado fl uido
21 2. Tornillo tapón válvula
21 3. Bu lones de arrastre
214. Micro pistón para el dispositivo de calibración y aviso de falla
215. Collarín del tornillo del dispositivo de calibración y aviso de falla
21 6. Resorte del eje empujador de contacto
21 7. Eje empujador de contacto
21 8. Carcasa roscada del eje em pujador de contacto
21 9. Bulón tope aislado (interruptor)
La tuerca hidráulica de acuerdo con la tercera modalidad cuenta con uno o más tornillos de accionamiento vertical . La sig uiente descripción hace referencia a un solo tornillo, sin embargo, se entiende que pueden ser util izados dos o más tornillos. La tuerca hidráulica con tornillos de accionamiento vertical , com prende por lo menos un tornillo (205) , pero es posible utilizar más tornillos con la misma configuración , dependiendo de la d istancia que se requiera estirar el tornillo en el q ue se en rosca la tuerca hidráulica.
La tuerca hidráulica ilustrada en la Figura 14 se en rosca manualmente en el tornillo correspondiente de unión roscada, y posteriormente mediante una llave de pico o similar se reaprieta la carcasa (201 ) util izando los orificios (21 0) como punto de apoyo para la llave de pico.
Haciendo referencia a las Figuras 1 5 y 1 6, inicialmente la tuerca de seguridad (204) está totalmente desenroscada, y se enrosca una vez que se ha suministrado la tensión adecuada a la tuerca, y se re-aprieta con una llave de pico por medio de los orificios (237) .
Por medio del apriete de los tornil los (205) con una llave fija, de matraca o de cualquier otro tipo, que permita dar un g iro horario, el collarín (208) del tornillo (205) y la arandela (207) com prime el fluido hid ráulico, pasando el fluido de la cámara (209) a la cámara general formada por el soporte (201 ) y el cuerpo roscado (206). Cada g iro del tornil lo comprime adicionalmente al fluido, de tal forma que un micro pistón que opera igual que el micro pistón ( 127) de la seg unda modalidad , se eleva a medida que el cuerpo roscado (206) esti ra el tornillo, mientras que el soporte (201 ) hace de apoyo sobre la base del tornillo.
La tuerca de seguridad (204) tiene la función de mantener la unión roscada ante una pérdida de presión hidráulica, al reposar la tuerca de seg uridad (204) sobre la carcasa principal (201 ). La tuerca de seguridad (204) opera bajo los mismos pri ncipios que la tuerca de seguridad ( 1 04) de la segunda modalidad .
La tuerca hidráulica comprende una carcasa (201 ) q ue en su parte inferior posee un número variable orificios (21 0), que perm iten tensar la carcasa (201 ) , dos orificios no pasados en el interior de la carcasa (201 ) para insertar dos bulones de arrastre (21 3) que se introd ucen en los dos orificios del cuerpo roscado (206), cuya función es evitar que la carcasa (201 ) y el cuerpo roscado (206) giren libremente entre sí. El cuerpo roscado (206) tiene dos encajes para alojar un primer sel lo (202) de estanquidad y un segundo sello (203) de estanquidad (203) , a fin de crear un volumen estanco entre la carcasa (201 ) y el cuerpo roscado (206).
El roscado interior del cuerpo (206) tiene el mismo ti po de rosca q ue el tornillo en el cual la tuerca hidrául ica será acoplada, también tiene en su parte superior externa una parte roscada que permite acoplar una tuerca de seguridad (204), la cual tiene por lo menos cuatro orificios (237) no pasados q ue tienen la función de apretar la tuerca de seg uridad (204) con una llave de gancho. El cuerpo roscado (206) tiene varios orificios (209) pasados, que comunican con la carcasa (201 ) y que realizan la función de cámara de presión , en cuyo interior se aloja un collarín del torni llo (208) que realiza la función de collarín de estanquidad y también de cabeza de tornillo. U na arandela templada anti-extrusión (207) ajustada a la cámara de presión (209) queda situada entre el collarín (208) y el tornillo de presión (205). La parte i nferior de la cámara de presión (209) tiene una parte roscada para poder roscar un tornillo (205), el cual tiene la función de realizar el avance del collarín (208) y la arandela (207) . El cuerpo roscado (206) tiene un orificio roscado en su parte superior para instalar la carcasa roscada (21 8) del eje empujador de contacto (21 7) .
El cuerpo roscado (206) tiene orificios pasados (21 2, 21 2') q ue comunican con la carcasa (201 ) con la función de control , llenado y purgado del fluido hidráulico. Estos orificios (21 2, 21 2') tienen, cada uno, en su interior una válvula (21 1 ) para el control del llenado, purgado y posterior cierre de la tuerca hidráulica .
En el transcu rso del apriete del torn illo (205) se l lega a un punto en que un micro pistón arrastra a un eje empujador de contacto hasta activar un dispositivo de calibración y aviso de falla visual (229) , que puede consistir de un LED, un radiotransmisor, fototransistor, etc. En ese momento se detiene el apriete del tornillo ya que se habrá llegado a la fuerza de tensión pre-establecida . El dispositivo de cali bración y aviso de falla, desde el micro pistón hasta el LED, es igual al descrito e i lustrado en la seg unda modalidad .
El cuerpo roscado (206) en su parte superior roscada aloja una tuerca (21 8) del eje empujador de contacto (21 7) . El eje em pujador de contacto (21 7) tiene un resorte (216) para regular su longitud de izado, un torni llo (214) que es el encargado de izar el eje empujador de contacto (21 7) y un collarín de estanquidad (21 5) .
El eje empujador (21 7) en su movimiento ascendente es el encargado de activar el dispositivo de calibración y aviso de falla ya sea visual (229) mecánico, visual luminoso, de radiofrecuencia o de fotofrecuencia.
La Figura 1 7 ilustra de manera esquemática la manera en la que se pre-establece la tensión a la que trabajan las tuercas hidráulicas de la invención . En función de q ue es conocida el área hidráulica, es decir el área efectiva (mm2) de fuerza sobre la que actúa el fluido h idráulico (la presión por la superficie proporciona la fuerza), se sabe que aplicando una determinada presión se obtiene una tensión que es directamente proporcional. Se puede calibrar la tuerca hidráulica de tal forma que se conozca con certeza la tensión generada. Para preestablecer la tensión, por ejemplo en la modalidad con tronillos horizontales ilustrada, se retira el tornillo tapón de válvula bola (113) y la bola de la válvula bola de llenado (114) y se conecta un manómetro de control (242). Seguidamente se retira el tornillo tapón de la válvula bola (113') y la bola de la válvula bola de llenado (114') y se enrosca un tubo hidráulico (243) de conexión con una bomba que suministra el fluido necesario para llenar la tuerca hidráulica, además de calibrar el dispositivo de calibración y aviso. Al ser conocida la presión ejercida mediante el manómetro (242), el fluido hidráulico empuja al micro pistón (127) que a su vez empuja el eje empujador (129) comprimiendo el muelle (121).
A manera de ejemplo ilustrativo, no restrictivo, si se desea pre-establecer una presión máxima de 1500 bar, y se conoce el área hidráulica de trabajo, se conoce la tensión que se genera, por ejemplo 25 toneladas. De esta manera, estableciendo que el micro pistón (127) tiene una carrera de 4 mm (el diámetro de éste determina el desplazamiento que tiene), al ejercer una presión de 1500 bar (esta carrera siempre puede ser la misma en cualquier medida de tuerca) la fuerza del muelle (121) es el elemento a variar dependiendo de la tensión que se quiere preestablecer.
Es decir, en este ejemplo, el recorrido del micro pistón siempre debe ser 4 mm para activar al elemento de aviso, por ejemplo un el LED (227), y no dañarlo. Por lo tanto, el elemento a variar para realizar distintas tensiones es el muelle (121). Si se quiere pre-establecer una tensión menor, por ejemplo 20 toneladas, la presión a ejercer es también menor para generar menos tensión, esto se logra a través del muelle (121), que tendrá que realizar menos fuerza para obtener igualmente los 4 mm de desplazamiento para activar el LED (227).
Las Figuras 18 y 19 ilustran dos modalidades del dispositivo de calibración y aviso de falla de la presente invención, que comprende los siguientes elementos
220. Aro metálico de fijación
221. Resorte retroceso pila energía
222. Resorte retroceso contacto
223. Contacto LED polo positivo
224. Carcasa del LED
225. Carcasa de las pilas energía
226. Pilas de energía
227. Diodo emisor de luz (LED) 228. Tórica del dispositivo de cali bración y aviso de falla visual
229. Dispositivo de calibración y aviso de falla visual mecánico
230. Protección aislante
231 . Polo positivo del LED
232. Polo negativo de la pila energía
233. Orificio de la carcasa
234. Ranu ra para aro metálica de fijación
235. Bola de contacto
236. Eje-bulón tope del dispositivo de calibración y aviso de falla
237. Orificios apriete tuerca seg uridad
238. Orificios de llenado, purgado, control
239. Orificio pasado del dispositivo de calibración y aviso de falla
240. Orificios de los bulones de arrastre
241 . Casquillo de gu ía aislante
Los dispositivos de calibración y aviso de falla que se describe a conti nuación pueden ser utilizadas con cualquiera de las config uraciones y modalidades de tuercas hidráulicas antes descritas,
En una modal idad , el dispositivo de cali bración y aviso de falla puede ser de tipo luminoso, y funcionar como un elemento de calibración del apriete y como un centinela permanente.
Como se muestra en la Figura 18, para realizar la función de calibración el dispositivo de aviso comprende un bulón de tope (236), una o más pilas de energía (226) ubicadas dentro de la carcasa de pilas de energía (225), un aislante (230) que aisla las pilas de energía (226) de la carcasa (225). La carcasa (225) tiene un rebaje (234) para insertar un aro de fijación (220) a la tuerca del eje empujador, por ejemplo el eje empujador de contacto (19) de la segunda modalidad de tuerca hidráulica o el eje empujador de contacto (217) de la tercera modalidad de tuerca hidráulica.
La carcasa (224) aloja a un diodo emisor de luz (LED) (227) y un resorte (221) que es guiado por el casquillo aislante (241), el cual también guía a la bola (235) de contacto. El LED (227) tiene un contacto positivo (231) conectado a la pila de energía (226) por medio del contacto (223) y el muelle (22), y un contacto negativo (232) unido a la carcasa (224).
Cuando el eje empujador de la tuerca hidráulica asciende obliga al bulón de tope (236) a ascender, lo cual a su vez obliga a las pilas de energía (226) también a avanzar junto con la bola de contacto (235), la cual realiza el contacto de las pilas de energía (226) con el polo positivo (231) del LED (227). De esta forma el LED emite una luz de finalización, que indica que la tuerca hidráulica ha alcanzado una tensión pre-establecida sobre el tornillo.
Una vez que se ha alcanzado la tensión pre-establecida sobre el tornillo, se retira el aro de fijación (220) para poder sacar el dispositivo de aviso de calibración e instalar un el dispositivo de aviso permanente que hará de centinela, el cual avisa la presencia de una disminución de la tensión en la unión roscada.
Haciendo ahora referencia a la Figura 19, para realizar la función de centinela permanente el dispositivo de aviso comprende un bulón tope de aislado (219) que hace las veces de de interruptor, una o más pilas de energía (226) aisladas mediante un material (230) de la carcasa (225), un resorte (221) que obliga a mantener la posición de las pilas de energía (226) dentro de la carcasa (225), y la carcasa (224) contacta al polo negativo (232) ubicado en dicha carcasa. Un casquillo (241) hace de guía al resorte (221), al contacto positivo (223) y al resorte (222), haciendo siempre contacto con el polo positivo (231) del LED (227).
El rebaje (234) de la carcasa (225) tiene la función de fijación del conjunto a la tuerca del eje empujador de la tuerca hidráulica, por medio de un aro metálico de fijación (220) Cuando el eje empujador de una tuerca hidráulica de acuerdo con la presente invención desciende, el bulón de tope aislado (21 9) . El bulón de tope aislado (291 ) , que está en contacto con las pilas de energ ía (226) y el polo positivo (231 ) del LE D (227) , también desciende a causa de la fuerza que ejerce el resorte (221 ) y el resorte (222) , lo que hace que las pilas de energ ía (226) haga contacto con la carcasa (225) , de esta forma cerrando el circuito queda y se energiza el LED (227) , encendiéndolo.
Cuando en la tuerca hidráulica se presenta una baja de tensión por estiramiento del perno, fuga, etc. , el m icro pistón de la tuerca hidráulica comienza a descender, provocando que el bulón (21 9) también descienda y energice el LED (227) .
La longitud del eje empujador de la tuerca hidráulica determina el punto en el que se ilumina el LED (227).
Se puede también utilizar un dispositivo de aviso de tipo visual mecánico en lugar de un aviso de tipo luminoso, en el cual cuando exista una pérdida de tensión, un cilind ro cromático marcado baja, q uedando oculto en la carcasa roscada del eje empujador de la tuerca hidráulica , avisando la falla.
Los dispositivos de calibración y aviso de falla pueden ser utilizados en forma intercambiable, es decir se puede utilizar un dispositivo luminoso (LED 227) para la calibración, y luego dejar fijo como centinela un dispositivo de aviso visual mecánico (229) .
Alternativamente, se puede utilizar un dispositivo de aviso mediante un fototransistor, el cual funciona igual q ue el d ispositivo luminoso con el LE D (227) , pero que al activarse en l ugar de emitir una señal luminosa para ser visualizada, emite una fotoseñal que es recibida por un medio receptor apropiado.
También se puede utilizar un radiotransmisor, el cual funciona igual que con el LE D (227) , pero que al activarse en lugar de emitir una señal luminosa, emite una señal de radio q ue es reci bida por un med io receptor apropiado, el cual pude reenviar la señal a cualquier lugar deseado.
Por lo tanto, se entenderá por aquellos expertos en la materia que la presente invención no se limita a las modalidades mostradas y que varias adiciones y modificaciones son posibles si n alejarse del alcance de la presente i nvención según se define en las reivindicaciones anexas.

Claims

REIVINDICACIONES
1. Una tuerca hidráulica, que comprende:
una carcasa (1);
dos orificios ciegos para acomodar dos bulones (15) y dos galerías (21, 21') que se conectan cada uno con una válvula de bola (23, 23');
un cuerpo de vástago-tornillo (6), con un sello (2);
una tuerca roscada de presión (4) que tiene una pluralidad de incisiones (11);
dos tornillos (13, 13') de tapón de la válvula de bola a través de los cuales se alimenta fluido hidráulico;
en donde al enroscar la tuerca de presión (4) sobre la carcasa (1), obliga a un cojinete axial de rodillos (18) a topar sobre un sello (2), el cual además de sello de estanquidad realiza la función de cabeza de pistón, y al continuar roscando la tuerca de presión (4), el fluido hidráulico contenido en una cámara (17) se desplaza a una cámara (17'), la cual es de mayor diámetro, por lo que el fluido hidráulico obliga al cuerpo vástago tornillo (6) a desplazarse hacia arriba, realizando su estiramiento.
2. Una tuerca hidráulica, que comprende:
una carcasa (1);
dos orificios ciegos para acomodar dos bulones (15) y dos galerías (21, 21') que se conectan cada uno con una válvula de bola (23, 23');
un cuerpo de vástago-tornillo (6), con un sello (2);
una tuerca roscada de presión (4) que tiene una pluralidad de incisiones (11);
dos tornillos (13, 13') de tapón de la válvula de bola a través de los cuales se alimenta fluido hidráulico;
una tuerca de seguridad (24);
en donde al enroscar la tuerca de presión (4) sobre el cuerpo vástago tornillo (6) hace tope sobre el cojinete axial de rodillos (18) que obliga al sello (2), el cual además de sello de estanquidad realiza la función de cabeza de pistón, y al continuar roscando la tuerca de presión (4), el fluido hidráulico contenido en una cámara (17) se desplaza a una cámara (17'), la cual es de mayor diámetro, por lo que el fluido hidráulico obliga al cuerpo vástago tornillo (6) a desplazarse hacia arriba, realizando su estiramiento. (Falta describir la tuerca de seguridad 24).
3. La tuerca hidráulica de las reivindicaciones 1 o 2, que además comprende un orificio pasado, que aloja a un micro pistón (14), un resorte (16), un eje empujador de contacto (19), un collarín (20), una tórica (22), y en su parte superior roscada aloja a una carcasa (9) de un dispositivo de calibración y aviso de falla (8);
en donde al aumentar la presión en la cámara (17') el micro pistón (14) se desplaza hacia arriba obligando al eje empujador de contacto (19) a desplazarse y activar el dispositivo de calibración y aviso de falla (8).
4. La tuerca hidráulica de la reivindicación 3, en donde el dispositivo de calibración y aviso de falla comprende:
una carcasa (224);
un bulón de tope (236), una o más pilas de energía (226) ubicadas dentro de una carcasa de las pilas de energía (225), un aislante (230) que aisla las pilas de energía (226) de la carcasa (225);
la carcasa de las pilas de energía (225) que tiene un rebaje (234) para insertar un aro de fijación (220) a la tuerca del eje empujador (19) de la tuerca hidráulica;
la carcasa (224) aloja a un elemento de aviso (227) y un resorte (221) que es guiado por un casquillo aislante (241), el cual también guía a una bola (235) de contacto;
el elemento de aviso (227) que tiene un contacto positivo (231) conectado a las pilas de energía (226) por medio de un contacto (223) y un muelle (221), y un contacto negativo (232) unido a la carcasa (224);
en donde el eje empujador (19) de la tuerca hidráulica al ascender obliga al bulón de tope (236) a ascender, lo cual a su vez obliga a las pilas de energía (226) también a avanzar junto con la bola de contacto (235), la cual realiza el contacto de las pilas de energía (226) con el polo positivo (231) del elemento de aviso (227), energizándolo.
5. La tuerca hidráulica de la reivindicación 4, en donde el elemento de aviso comprende un LED, un generador de señal acústica, un cilindro cromático, un fototransistor o un emisor de radiofrecuencia.
6. La tuerca hidráulica de la reivindicación 5, en donde la longitud del eje empujador (19) de la tuerca hidráulica determina el punto en el que se energiza el elemento de aviso (227).
7. La tuerca hidráulica de la reivindicación 4, en donde el dispositivo de calibración y aviso de falla comprende:
una carcasa (224);
un bulón tope de aislado (219), que hace las veces de de interruptor, una o más pilas de energía (226) aisladas mediante un material (230) de la carcasa de las pilas de energía (225);
un resorte (221) que obliga a mantener la posición de las pilas de energía (226) dentro de la carcasa de las pilas de energía (225), la carcasa (224) que contacta a un polo negativo (232) ubicado en dicha carcasa (224);
un casquillo (241) que hace de guía al resorte (221), al contacto positivo (223) y al resorte (222), haciendo siempre contacto con un polo positivo (231) del elemento de aviso (227); en donde cuando el eje empujador (19) de la tuerca hidráulica desciende, el bulón de tope aislado (219), que está en contacto con las pilas de energía (226) y el polo positivo (231) del elemento de aviso (227), también desciende a causa de la fuerza que ejerce el resorte (221) y el resorte (222), lo que hace que las pilas de energía (226) hagan contacto con la carcasa (225), energizando el elemento de aviso (227).
8. La tuerca hidráulica de la reivindicación 7, en donde el elemento de aviso comprende un LED, un generador de señal acústica, un cilindro cromático, un fototransistor o un emisor de radiofrecuencia.
9. La tuerca hidráulica de la reivindicación 7, en donde la longitud del eje empujador (19) de la tuerca hidráulica determina el punto en el que se energiza el elemento de aviso (227).
10. La tuerca hidráulica de la reivindicación 2 o 3, en donde la en donde el fluido hidráulico es aceite hidráulico.
11. Una tuerca hidráulica que comprende:
una carcasa (101), la cual tiene dos orificios no pasados para insertar dos bulones de arrastre (119, 119') que se alojan en dos orificios (128), que evitan que la carcasa (101) y un cuerpo roscado (112) giren libremente entre sí;
los dos orificios no pasados que además comprenden dos galerías (115, 115') que se conectan cada una con una válvula de bola (114, 114');
dos tornillos (113, 113') de tapón de la válvula de bola a través de los cuales se alimenta fluido hidráulico, a través de las galerías (115 y 115') y las válvulas de bola (114, 114'), a una cámara (108);
por lo menos un tornillo horizontal de presión (106); el cuerpo roscado (112) que tiene dos encajes para poder alojar un sello de una camisa de estanquidad (102), y otro sello de estanquidad (103) de la carcasa-camisa-tornillo para crear un volumen estanco entre la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112);
el cuerpo (112) que tiene en su parte superior externa, una parte roscada para poder instalar una tuerca de seguridad (110) que tiene por lo menos cuatro orificios (111) no pasados, los cuales tienen la función de apretar la tuerca de seguridad
(104) con una llave de gancho;
el cuerpo roscado (112) que tiene un número variable de cámaras de presión (108), que comunican con la carcasa (101), en cuyo interior se aloja un collarín (105) que realiza la función de collarín de estanquidad, y también de cabeza de tornillo;
una arandela templada anti-extrusión (104) ajustada a la cámara de presión (108) que queda situada entre el collarín
(105) y el tornillo de presión (106); el tornillo de presión (106) que al ser enroscado hace avanzar al collarín (105) y las arandela (104), comprimiendo fluido hidráulico que pasa de una cámara (108) a una cámara general formada por la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112), realizando el estiramiento del tornillo en el que se acopla la tuerca hidráulica, al mismo tiempo que hace avanzar a un micro pistón (127) que a su vez eleva al eje empujador de contacto (129).
12. Una tuerca hidráulica que comprende:
una carcasa (101), la cual tiene dos orificios no pasados para insertar dos bulones de arrastre (119, 119') que se alojan en dos orificios (128), que evitan que la carcasa (101) y un cuerpo roscado (112) giren libremente entre sí;
los dos orificios no pasados que además comprenden dos galerías (115, 115') que se conectan cada una con una válvula de bola (114, 114');
dos tornillos (113, 113') de tapón de la válvula de bola a través de los cuales se alimenta fluido hidráulico, a través de las galerías (115 y 115') y las válvulas de bola (114, 114'), a una cámara (108);
por lo menos un tornillo vertical de presión (106);
el cuerpo roscado (112) que tiene dos encajes para poder alojar un sello de una camisa de estanquidad (102), y otro sello de estanquidad (103) de la carcasa-camisa-tornillo para crear un volumen estanco entre la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112);
el cuerpo (112) que tiene en su parte superior externa, una parte roscada para poder instalar una tuerca de seguridad (110) que tiene por lo menos cuatro orificios (111) no pasados, los cuales tienen la función de apretar la tuerca de seguridad
(104) con una llave de gancho;
el cuerpo roscado (112) que tiene un número variable de cámaras de presión (108), que comunican con la carcasa (101), en cuyo interior se aloja un collarín (105) que realiza la función de collarín de estanquidad, y también de cabeza de tornillo;
una arandela templada anti-extrusión (104) ajustada a la cámara de presión (108) que queda situada entre el collarín
(105) y el tornillo de presión (106);
el tornillo de presión (106) que al ser enroscado hace avanzar al collarín (105) y las arandela (104), comprimiendo fluido hidráulico que pasa de una cámara (108) a una cámara general formada por la carcasa (101) y el cuerpo roscado (112), realizando el estiramiento del tornillo en el que se acopla la tuerca hidráulica, al mismo tiempo que hace avanzar a un micro pistón (127) que a su vez eleva al eje empujador de contacto (129).
13. La tuerca hidráulica de las reivindicación 11 o 12, que comprende dos o más tornillos horizontales de presión (106).
14. La tuerca hidráulica de las reivindicación 13, que además comprende un orificio pasado, que aloja al micro pistón (127), un resorte (121), un eje empujador de contacto (129), un collarín (126), una tórica (125), y en su parte superior roscada aloja a una carcasa (117) de un dispositivo de calibración y aviso de falla (116);
en donde al aumentar la presión en la cámara (109') el micro pistón (14) se desplaza hacia arriba obligando al eje empujador de contacto (19) a desplazarse y activar el dispositivo de calibración y aviso de falla (8).
15. La tuerca hidráulica de la reivindicación 11 o 12, en donde el dispositivo de calibración y aviso de falla comprende:
una carcasa (224);
un bulón de tope (236), una o más pilas de energía (226) ubicadas dentro de una carcasa de las pilas de energía (225), un aislante (230) que aisla las pilas de energía (226) de la carcasa (225);
la carcasa de las pilas de energía (225) que tiene un rebaje (234) para insertar un aro de fijación (220) a la tuerca del eje empujador (19) de la tuerca hidráulica;
la carcasa (224) aloja a un elemento de aviso (227) y un resorte (221) que es guiado por un casquillo aislante (241), el cual también guía a una bola (235) de contacto;
el elemento de aviso (227) que tiene un contacto positivo (231) conectado a las pilas de energía (226) por medio de un contacto (223) y un muelle (221), y un contacto negativo (232) unido a la carcasa (224);
en donde el eje empujador (19) de la tuerca hidráulica al ascender obliga al bulón de tope (236) a ascender, lo cual a su vez obliga a las pilas de energía (226) también a avanzar junto con la bola de contacto (235), la cual realiza el contacto de las pilas de energía (226) con el polo positivo (231) del elemento de aviso (227), energizándolo.
16. La tuerca hidráulica de la reivindicación 13, en donde el elemento de aviso comprende un LED, un generador de señal acústica, un cilindro cromático, un fototransistor o un emisor de radiofrecuencia.
17. La tuerca hidráulica de la reivindicación 15, en donde la longitud del eje empujador (129) de la tuerca hidráulica determina el punto en el que se energiza el elemento de aviso (227).
18. La tuerca hidráulica de la reivindicación 11 o 12, en donde el dispositivo de calibración y aviso de falla comprende:
una carcasa (224); un bulón tope de aislado (219), que hace las veces de de interruptor, una o más pilas de energía (226) aisladas mediante un material (230) de la carcasa de las pilas de energía (225);
un resorte (221) que obliga a mantener la posición de las pilas de energía (226) dentro de la carcasa de las pilas de energía (225), la carcasa (224) que contacta a un polo negativo (232) ubicado en dicha carcasa (224);
un casquillo (241) que hace de guía al resorte (221), al contacto positivo (223) y al resorte (222), haciendo siempre contacto con un polo positivo (231) del elemento de aviso (227);
en donde cuando el eje empujador (19) de la tuerca hidráulica desciende, el bulón de tope aislado (219), que está en contacto con las pilas de energía (226) y el polo positivo (231) del elemento de aviso (227), también desciende a causa de la fuerza que ejerce el resorte (221) y el resorte (222), lo que hace que las pilas de energía (226) hagan contacto con la carcasa (225), energizando el elemento de aviso (227).
19. La tuerca hidráulica de la reivindicación 18, en donde el elemento de aviso comprende un LED, un generador de señal acústica, un cilindro cromático, un fototransistor o un emisor de radiofrecuencia.
20. La tuerca hidráulica de la reivindicación 18, en donde la longitud del eje empujador (129) de la tuerca hidráulica determina el punto en el que se energiza el elemento de aviso (227).
21. La tuerca hidráulica de la reivindicación 11 o 12, en donde la en donde el fluido hidráulico es aceite hidráulico.
22. La tuerca hidráulica de la reivindicación 1, 2, 11 o 12, en donde para pre-establecer la tensión y calibrar el dispositivo de calibración y aviso, se retiran los tornillos tapón de válvula bola (113 y 113') y las bolas de las válvulas bola de llenado (114 y 114'), se enrosca un tubo hidráulico (243) de conexión con una bomba que suministra el fluido necesario para llenar la tuerca hidráulica, y se ajusta la fuerza del muelle (121) dependiendo de la tensión que se quiere pre-establecer.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104033463A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 宁波浩渤工贸有限公司 一种松动报警螺栓
CN111562177A (zh) * 2020-06-18 2020-08-21 华侨大学 一种电池测试挤压平台

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110271798A1 (en) * 2008-11-14 2011-11-10 Wagner Vermogensverwaltungs- GMBH & Co.KG Screw tensioning device
US9416894B2 (en) * 2014-06-25 2016-08-16 Leo William Abel Locking mechanism with visible status indication
US10252405B2 (en) * 2016-05-19 2019-04-09 Forum Us, Inc. Bolt tensioning system
CN109476004A (zh) 2016-06-16 2019-03-15 超级螺栓公司 对多顶起螺栓张紧器的改进
WO2019074665A1 (en) * 2017-10-12 2019-04-18 Hubbell Incorporated SCREW CONNECTOR
CN110685993A (zh) * 2019-10-24 2020-01-14 一开控股(青岛)有限公司 一种自锁螺母
CN111120490B (zh) * 2019-12-13 2021-09-14 扬力集团股份有限公司 一种压力机组合机身用液压预紧螺母
DK180844B1 (en) * 2020-03-04 2022-05-16 Simpson Strong Tie As WIND STRENGTH TENSION FITTINGS AND SYSTEM
US11859643B2 (en) * 2021-11-19 2024-01-02 Spm Oil & Gas Inc. Retainer nut assembly for pump and methods

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1144479A (en) * 1965-12-01 1969-03-05 Joseph Jerry Rossman Hydraulic lock nut
US4182215A (en) 1978-05-30 1980-01-08 Terra Tek, Inc. Failsafe hydraulic prestressing nut
US5553982A (en) * 1994-05-06 1996-09-10 Japan Development Consultants, Inc. Fluid type pusher with thrust indicator
US7063490B2 (en) 2003-09-12 2006-06-20 Nsk Corporation Hydraulic nut, device and method for mounting or dismounting a hollow article
US20070177829A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Rode John E Method and apparatus for preloading a bearing

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2571265A (en) * 1945-06-13 1951-10-16 Leufven Axel Gustav Edvard Hydraulic tensioning nut
SE375832B (es) * 1973-12-14 1975-04-28 Motala Verkstad Ab
US4078923A (en) * 1977-03-08 1978-03-14 Xerox Corporation Migration imaging with surfactant-modified solvent development
US4725176A (en) * 1985-06-25 1988-02-16 Conn-Weld Industries, Inc. Fluid actuated nut
US4927305A (en) * 1988-09-02 1990-05-22 Peterson Charles D Tightening device for threaded connectors
US7008156B2 (en) * 2002-03-26 2006-03-07 Atushi Imai Load transfer apparatus
US7658131B1 (en) * 2008-04-23 2010-02-09 Titan Technologies International, Inc. Subsea tensioner system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1144479A (en) * 1965-12-01 1969-03-05 Joseph Jerry Rossman Hydraulic lock nut
US4182215A (en) 1978-05-30 1980-01-08 Terra Tek, Inc. Failsafe hydraulic prestressing nut
US5553982A (en) * 1994-05-06 1996-09-10 Japan Development Consultants, Inc. Fluid type pusher with thrust indicator
US7063490B2 (en) 2003-09-12 2006-06-20 Nsk Corporation Hydraulic nut, device and method for mounting or dismounting a hollow article
US20070177829A1 (en) * 2006-01-27 2007-08-02 Rode John E Method and apparatus for preloading a bearing

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104033463A (zh) * 2014-06-19 2014-09-10 宁波浩渤工贸有限公司 一种松动报警螺栓
CN111562177A (zh) * 2020-06-18 2020-08-21 华侨大学 一种电池测试挤压平台

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MX2010002060A (es) 2011-08-30
US20110203424A1 (en) 2011-08-25

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