ES2250282T3 - Tuerca de seguridad y procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Tuerca de seguridad y procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
Tuerca de seguridad (1) con un cuerpo de tuerca (5) y con un anillo tensor (4) colocado de forma giratoria sobre un cuello (2) del cuerpo de la tuerca (5), que se puede fijar sobre el cuerpo de la tuerca (5) a través de sujeción, presentando la superficie interior del anillo tensor (4) al menos dos ranuras en forma de cuña y presentando la superficie exterior del cuello (2) el mismo número de levas en forma de cuña, caracterizada porque las ranuras en forma de cuña, que están configuradas en el anillo tensor (4), presentan la forma de cuñas circulares (10a, 10b, 10c), que se extienden en la medida del mismo ángulo sobre toda la periferia, porque las levas configuradas en el cuello (2) presentan la forma de perfiles de cuña (20a, 20b, 20c), que están asociados a las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y que se extienden en cada caso en la medida del mismo ángulo, que es esencialmente menor que el ángulo de la cuña circular (10a, 10b, 10c) asociada.
Description
Tuerca de seguridad y procedimiento de
fabricación.
La presente invención se refiere a una tuerca de
seguridad según el preámbulo de la reivindicación 1.
Las tuercas de seguridad o de sujeción se
caracterizan porque presentan un seguro o un mecanismo contra
aflojamiento en el bulón, en el árbol, en el tornillo, etc. o contra
pérdida. Como seguro contra pérdida puede estar previsto, por
ejemplo, un anillo de plástico en el cuerpo de la tuerca. Otra forma
conocida en sí del seguro contra pérdida consiste en la deformación
de la rosca, que se puede aplicar con procedimientos de fabricación
habituales conocidos por el técnico. El anillo de plástico no debe
estar diseñado demasiado escaso ni la deformación de la rosca puede
ser demasiado grande, puesto que de lo contrario la tuerca no se
puede enroscar ya sobre el bulón. Esto tiene como consecuencia que
el seguro es, en efecto, reversible, pero la fuerza aplicable está
limitada, de manera que las vibraciones más fuertes pueden conducir
a aflojamiento de la tuerca sobre el bulón. Otra tuerca conocida
presenta un cuello ranurado con una rosca exterior, sobre la que se
puede enroscar un anillo de sujeción. No obstante, la fabricación de
una tuerca de este tipo es laboriosa y cara. Otra solución prevé que
en la rosca de la tuerca esté colocado un collar y una ranura
correspondiente en el bulón, en el árbol, en el tornillo, etc., para
que durante el enroscamiento de la tuerca el collar sea presionado
en la ranura. Esta unión es, en efecto, estable, pero no se puede
desprender ya, es decir, que es irreversible. La fabricación de las
piezas con collar y ranura es extraordinariamente costosa.
Una solución especial del problema conocida en el
estado de la técnica es una tuerca de seguridad de la rueda que está
ranurada en la dirección axial, que presenta un tornillo pasante
perpendicularmente a la ranura. Por lo tanto, la tuerca se puede
enroscar sin sujeción y entonces se puede asegurar a través del
apriete del tornillo. Pero también esta fabricación especial es
costosa e intensiva de costes.
Además, se conoce en el estado de la técnica la
llamada "técnica de cuña circular", por ejemplo a partir del
documento DE 42 31 320 C2 y del documento DE 196 33 541 C2.
El documento DE 42 31 320 C2 publica un
dispositivo para la conexión desprendible de al menos dos objetos,
por ejemplo por medio de un pasador de una sola pieza en el primer
objeto y de un alojamiento en el segundo objeto, que puede ser una
tuerca de perfil de cuña. El pasador presenta levas que se proyectan
radialmente en la dirección circunferencial en forma de perfiles de
cuña, mientras que el alojamiento presenta tuercas correspondientes
en forma de perfiles de cuña. Las superficies traseras de las levas
y las superficies de cuña de las ranuras siguen esencialmente el
desarrollo de una espiral logarítmica con respecto a su eje. Entre
las levas y las ranuras está previsto un intersticio para la
inserción del pasador en el alojamiento.
El documento DE 196 33 541 C2 se refiere a una
unión de árbol y cubo, especialmente en forma de un bulón y de una
tuerca que actúa junto con éste. En este caso, sobre la superficie
periférica exterior del árbol y la superficie periférica interior
del cubo están previstas superficies de cuña que se elevan
radialmente en la dirección circunferencial. Después de la unión del
árbol y del cubo, las superficies de cuña se colocan enfrentadas
mutuamente con el mismo gradiente. Para la consecución de un seguro
axial de unión positiva entre el árbol y el cubo están previstos
además salientes y cavidades, respectivamente.
En la solicitud de patente internacional WO
94/07040 se describe un dispositivo, que sirve como seguro contra un
aflojamiento de las tuercas roscadas en el caso de que se produzcan
oscilaciones o fuerzas de vibración. En este caso, una tuerca
roscada presenta una pieza de apéndice, en cuya periferia exterior
están formados integralmente perfiles de cuña. Esta tuerca roscada
se enrosca sobre un bulón roscado. El seguro se realiza por medio de
un anillo de seguridad, que presenta superficies de cuña en la
periferia interior de un taladro central, que colaboran con los
perfiles de cuña de la pieza de apéndice. A tal fin, se gira el
anillo de seguridad frente a la pieza de apéndice hasta que los
perfiles de cuña y las superficies de cuña que están colocados
enfrentados se apoyan entre sí y se consigue una unión por fricción.
Esta unión por fricción se realiza, sin embargo, de forma inmediata
durante la unión roscada de la tuerca sobre el bulón.
El cometido de la presente invención consiste,
por lo tanto, en poner a disposición una tuerca de seguridad, que
posibilita un seguro reversible, se coloca sin sujeción y a
continuación se puede sujetar son fuerza máxima, y se puede fabricar
al mismo tiempo de una manera sencilla y con coste favorable.
La solución consiste en una tuerca de seguridad
con las características de la reivindicación 1 y en un procedimiento
con las características de la reivindicación 14.
La tuerca de seguridad según la invención está
provista con un cuerpo de tuerca y con un anillo tensor colocado de
forma giratoria sobre un cuello del cuerpo de la tuerca, que se
puede fijar sobre el cuerpo de la tuerca a través de sujeción,
presentando la superficie interior del anillo tensor al menos dos
ranuras en forma de cuña y presentando la superficie exterior del
cuello el mismo número de levas en forma de cuña. Una tuerca de
seguridad de este tipo se caracteriza porque las ranuras en forma de
cuña, que están configuradas en el anillo tensor, presentan la forma
de cuñas circulares, que se extienden en la medida del mismo ángulo
sobre toda la periferia, porque las levas configuradas en el cuello
presentan la forma de perfiles circulares, que están asociados a las
cuñas circulares y se extienden en cada caso en la medida del mismo
ángulo, que es menor que el ángulo de la cuña circular asociada.
Esta configuración según la invención de la tuerca de seguridad
provoca que el anillo tensor se asiente con juego sobre el cuello
del cuerpo de la tuerca y se pueda girar libremente sobre una cierta
zona angular, que depende de las dimensiones de las cuñas circulares
o bien de los perfiles de las cuñas. Durante la rotación del anillo
tensor frente al collar, este último es presionado de forma
irregular, puesto que el anillo tensor solamente ejerce una fuerza
sobre el cuello en los puntos de contacto de sus cuñas circulares
respectivas con los perfiles de cuña. De esta manera, el contorno de
la sección transversal del cuello, de acuerdo con el número de las
cuñas circulares o bien de los perfiles de cuña, se modifica de
redondo a ovalado, triangular, cuadrado, etc., de manera que el
cuello se apoya en la rosca del bulón o del tornillo en la tuerca en
dos, tres, cuatro, etc. puntos. Estas modificaciones son
reversibles, puesto que el cuello es elástico y el contorno de la
sección transversal se vuelve de nuevo de forma circular cuando se
afloja el anillo tensor.
Una ventaja de la presente invención consiste en
que la aplicación de la tuerca sobre un eje, un árbol, un bulón, un
tornillo, etc., es totalmente independiente de la sujeción. Con
otras palabras: el apriete de la tuerca y el seguro siguiente son
procesos de trabajo totalmente diferentes, independientes entre sí.
Solamente cuando la tuerca está colocada de una manera fiable en su
posición deseada, es asegurada por medio de sujeción. Éste no es el
caso en las tuercas con seguro de plástico o deformación de la
rosca. La tuerca de seguridad según la invención es insensible
también frente a vibraciones más fuertes, puesto que durante la
sujeción se puede aplicar toda la fuerza posible, pero el seguro es
reversible en las tuercas con seguro de plástico o bien con
deformación de la rosca. Otra ventaja consiste en que no es
necesaria ninguna mecanización en el árbol, bulón, etc.
La tuerca según la invención se puede fabricar de
una manera sencilla y de coste favorable. El anillo tensor se puede
fabricar, por ejemplo, junto con las cuñas circulares a través de
prensado. Un procedimiento según la invención prevé que el cuerpo de
la tuerca sea prensado, presentando el cuello hueco dos perfiles de
cuña, pero sin ninguna rosca en el interior y un espesor de pared
un poco mayor que es propiamente deseado. Esta pieza bruta es
procesada por arranque de virutas, siendo ajustada en una sujeción
en primer lugar el espesor de pared correcto del cuello y siendo
generada a continuación la rosca interior y, dado el caso, siendo
procesada la superficie de apoyo de la tuerca de seguridad. En este
caso, la rosca interior se puede formar también sin arranque de
virutas. Este procedimiento tiene la ventaja de que el eje medio de
la rosca interior se encuentra de una manera reproducible con
fiabilidad perpendicularmente a la superficie de apoyo. A
continuación, se montan el anillo tensor y el cuerpo de la tuerca
juntos. Las dos piezas se pueden unir entonces todavía de una manera
opcional entre sí de forma imperdible.
El cuerpo de la tuerca se puede prensar también
con superficie exterior lisa, es decir, sin perfiles de cuña y los
perfiles de cuña se pueden aplicar a continuación a través de
mecanización con arranque de virutas, con preferencia en la misma
sujeción, en la que se genera la rosca interior.
Pero la tuerca se puede prensar completa acabada
también a la inversa (para otros casos de aplicación).
La tuerca de seguridad según la invención se
puede emplear en todas partes donde es necesario un seguro contra
desprendimiento o aflojamiento, por ejemplo como tuerca de seguro de
una rueda o como sustitución de contratuercas. Se puede realizar en
dimensiones discrecionales.
Las configuraciones ventajosas se deducen a
partir de las reivindicaciones dependientes. De una manera
preferida, están previstas tres cuñas circulares y tres perfiles de
cuña, de manera que se obtienen para la sujeción tres puntos de
contacto y el cuello del cuerpo de la tuerca es deformado en la
dirección de una sección transversal aproximadamente triangular. De
esta manera, cada cuña circular del anillo tensor se extiende sobre
una zona angular de 120º.
Otra configuración preferida prevé que cada uno
de los tres perfiles de cuña del cuello se extienda sobre una zona
angular de 30 a 60º, con preferencia de 40 a 50º, de una manera
especialmente preferida de 45º. De cesta manera se consigue una
buena interacción entre las cuñas circulares y los perfiles de cuña
y una buena acción de sujeción.
Aunque el gradiente de las cuñas circulares del
anillo tensor es esencialmente lineal, es ventajoso, además, que el
gradiente de los perfiles de cuña del cuello esté en forma de arco
antes de la sujeción y sea aproximadamente lineal después de la
sujeción. De esta manera, se obtiene una sujeción de apoyo más ancha
entre las cuñas circulares y los perfiles de cuña, con lo que se
evitan los picos de tensión.
El gradiente de los perfiles de cuña se puede
generar también a través de un arco de círculo. También el gradiente
de las cuñas circulares puede estar generado, por razones prácticas,
a través de un arco de círculo, puesto que los gradientes lineales
ideales solamente se pueden fabricar con dificultad.
El gradiente de las cuñas circulares puede estar,
por ejemplo, entre 1:50 y 1:100, con preferencia 1:70, estando el
gradiente de los perfiles de cuña del cuello, por ejemplo, entre
1:20 y 1:40, siendo con preferencia 1:25.
El espesor de pared del cuello corresponde de una
manera preferida como máximo al 10% del diámetro interior del
cuello, de manera que es posible una deformación reversible de la
sección transversal del cuello.
La profundidad de las cuñas circulares del anillo
tensor y de los perfiles de cuña puede estar, por ejemplo, entre 1 y
3%, con preferencia es 1,75%, del diámetro interior (d) del anillo
tensor (4).
El cuerpo de la tuerca incluido el cuello de la
tuerca de seguridad puede estar provisto, además, con una rosca
interior.
A continuación se explica en detalle un ejemplo
de realización de la presente invención con la ayuda de los dibujos
que se adjunta. En este caso:
La figura 1 muestra una representación
esquemática, no mostrada a escala, de un ejemplo de realización de
un anillo tensor para una tuerca de seguridad según la invención en
la sección transversal.
La figura 2a muestra una representación
esquemática, no mostrada a escala, del anillo tensor de la figura 1
en la sección transversal sobre el cuello de un cuerpo de la tuerca
antes de la sujeción.
La figura 2b muestra la representación de la
figura 2a después de la sujeción.
La figura 3 muestra una representación gráfica
del contorno interior y del contorno exterior del cuello, del
contorno interior del anillo tensor así como de la deformación de
los contornos sobre 120º en al estado suelto.
La figura 4 muestra una representación gráfica
del contorno interior y del contorno exterior del cuello, del
contorno interior del anillo tensor así como de la deformación de
los contornos sobre 120º en el estado sujeto.
La figura 5 muestra una representación
esquemática, no mostrada a escala, de la tuerca de seguridad según
la invención, en la que las dos piezas están unidas entre sí de
forma imperdible.
La figura 6a muestra una representación
geométrica para el cálculo del contorno de las cuñas circulares del
anillo tensor.
La figura 6b muestra una representación
geométrica para el cálculo del contorno de los perfiles de cuña del
cuello.
Un ejemplo de realización de una tuerca de
seguridad según la invención se representa de forma esquemática en
las figuras 1 y 2b. La tuerca de seguridad 1 está constituida por un
cuerpo de tuerca y un anillo tensor 4. El cuerpo de la tuerca
presenta un cuello 2, sobre el que se acopla el anillo tensor 4. El
cuerpo de la tuerca incluido el cuello 2 está provisto de nuevo a lo
largo de su superficie interior con una rosca interior 3. El cuerpo
de la tuerca puede presentar, según el objeto de aplicación de la
tuerca de seguridad, un contorno exterior discrecional, por ejemplo
un hexágono. El cuerpo de la tuerca puede estar provisto también con
una pestaña. Todos los componentes son de metal, aunque también es
concebible la utilización de plásticos.
El anillo tensor 4 (figura 1) puede presentar un
contorno exterior discrecional, en el ejemplo de realización un
hexágono. A lo largo de su superficie interior están realizadas tres
escotaduras en forma de cuñas circulares 10a, 10b, 10c. Cada cuña
circular se extiende sobre una zona angular de 120º. El gradiente de
las cuñas circulares es comparativamente pequeño, de manera que se
puede designar en la práctica como lineal. En el ejemplo de
realización, el gradiente es 1:70 o 3/10 mm con un diámetro interior
d de 19,2 mm. La dimensión del diámetro interior y del gradiente de
las cuñas circulares depende, en particular, de las dimensiones de
la tuerca de seguridad 1. El número de las cuñas circulares debería
ser al menos 2, pero también puede ser mayor.
Un gradiente lineal sería el caso ideal, sin
embargo un contorno de este tipo de las cuñas circulares es difícil
de fabricar. En la práctica, el contorno de las cuñas circulares se
puede fabricar a través de un arco de círculo, cuyo punto medio está
desplazado con respecto al punto medio de la tuerca de seguridad 1.
El cálculo de este arco de círculo se puede realizar con las
siguientes fórmulas (I), (II), (III) (ver a este respecto la figura
6a):
\vskip1.000000\baselineskip
- X_{A} = 0,5 x g
- (I)
- Y_{A} = (2/\surd3 - \surd3/2) x g
- (II)
- R_{A} = R_{0} + X_{A}
- (III)
\vskip1.000000\baselineskip
con R_{0} = radio nominal, g =
gradiente
Con g = 0,3 y R_{0} = 9,6 para el radio
exterior del anillo tensor 4 o bien R_{0} = 9,5 para el radio
interior del cuello 2 se obtiene X_{A} = 0,15, Y_{A} = 0,0866 y
R_{A} = 9,75.
El cuello 2 del cuerpo de la tuerca presenta este
mismo número de levas en forma de perfiles en cuña que ranuras tiene
el anillo tensor 4, por lo tanto en el ejemplo de realización tres
perfiles de cuñas 20a, 20b, 20c. A diferencia del anillo tensor 4,
los perfiles de cuña 20a, 20b, 20c del cuello 2 se extienden sobre
una zona angular más pequeña, en el ejemplo de realización 45º. La
zona angular puede tener entre 30 y 60º. El gradiente de los
perfiles de cuña 20a, 20b, 20c depende de la misma manera de las
dimensiones del cuello 2 y se fabrica a través de un arco de
círculo, cuyo punto medio está desplazado con respecto al punto
medio de la tuerca de seguridad 1. El cálculo del arco de círculo se
puede realizar con las siguientes fórmulas (IV), (V), (VI) (ver a
este respecto la figura 6b).
\vskip1.000000\baselineskip
- X_{1} = -(\surd2 + 1) x g
- (IV)
- Y_{1} = (\surd2 + 1) x g
- (V)
- R_{1} = R_{0} + X_{1}
- (VI)
\vskip1.000000\baselineskip
con R_{0} = radio nominal, g =
gradiente
Con g = 0,3 y R_{0} = 9,6 para el radio
exterior del anillo tensor 4 o bien R_{0} = 9,5 para el radio
interior del cuello 2 se obtiene X_{1} = -0,7243, Y_{1} = 0,7243
y R_{1} = 8,7757.
El diámetro exterior del cuello 2 es de una
manera preferida ligeramente menor que el diámetro interior del
anillo tensor 4, de manera que la diferencia proporciona un cuerpo
espacio de juego para la unión de las piezas; en el ejemplo de
realización, el diámetro exterior del cuello 2 es 19 mm. En el
ejemplo de realización, con un diámetro interior de 17 mm y un
diámetro exterior de 19 mm, la altura máxima de los perfiles de cuña
20a, 20b, 20c es 0,3 mm con un recorrido sobre 7,5 mm
aproximadamente. En este caso es ventajoso que el espesor de la
pared 2' del cuello 2 sea como máximo 1/10 del diámetro interior.
Este espesor de pared reducido permite una deformación elástica del
\hbox{cuello 2.}
Como se muestra en la figura 2a, el anillo tensor
4 está acoplado sobre el cuello 2 de tal forma que los perfiles de
cuña 20a, 20b, 20c del cuello 2 coinciden con las cuñas circulares
huecas 10a, 10b, 10c del anillo tensor. El anillo tensor 4 se
asienta, también en virtud de la diferencia entre el diámetro
exterior del cuello 2 y el diámetro interior del anillo tensor 4 con
un cierto juego de unión sobre el cuello 2 y se puede girar
libremente en la dirección de la flecha A y, en concreto, hasta el
punto de que, después de la compensación del juego de unión, las
levas del cuello 2 se apoyan en las superficies de cuña de las
escotaduras del anillo tensor. Por ejemplo, en el caso de un juego
de unión de 0,1 mm y un gradiente de las cuñas circulares o bien de
los perfiles de cuña de 0,3 mm sobre 120º, se lleva a cabo el apoyo
después de un giro de 40º. Solamente entonces se ajusta el efecto de
sujeción propiamente dicho con el giro siguiente del anillo
tensor.
El resultado de representa de forma esquemática
es la figura 2b. El efecto de sujeción ejercido por el anillo tensor
4 es puntual, es decir, en la zona de los cantos 21a, 21b, 21c que
delimitan los perfiles de cuña 20a, 20b, 20c, como se indica por
medio de las flechas a. El efecto de sujeción sobre el cuello 2
tiene como consecuencia que éste sea aplanado ligeramente en las
zonas indicadas por medio de las flechas b y el contorno
anteriormente de forma redonda circular del diámetro interior se
convierte aproximadamente en forma de triángulo. De esta manera, en
la zona aplanada, la rosca interior 3 es prensada en el eje, en el
bulón, en el árbol, en el tornillo, etc., sobre los que se ha
enroscado la tuerca de seguridad 1 antes del apriete del anillo
tensor 4. De esta manera, se sujeta el cuello 2 con el eje, el
bulón, el árbol, el tornillo, etc. y se asegura contra aflojamiento
o pérdida. Este seguro se puede hacer de nuevo reversible, girando
el anillo tensor 4 en contra del sentido de la flecha A en la figura
2. El cuello elástico 2 adopta de nuevo su contorno de forma
circular representado en la figura 2.
La deformación o bien la sujeción ha sido
calculada para el ejemplo de realización y ha sido transferida al
gráfico según la figura 4. El gráfico según la figura 3 muestra, en
oposición a ello, la situación en el estado suelto.
A partir de la visión conjunta de las figuras 3 y
4 se puede deducir la deformación elástica descrita del cuello 2 en
tres puntos o bien el perfil del contorno del anillo tensor 4 y del
cuello 2. El contorno interior del anillo tensor 4 se extiende
esencialmente lineal, lo que corresponde a una cuña circular hueca
10a del anillo tensor 4, que se extiende sobre toda la zona
representada de 120º. El perfil del contorno exterior del cuello 2
corresponde a un perfil en cuña 20a del cuello 2, que se extiende
solamente sobre una zona angular de 45º. El contorno de los perfiles
de cuña 20a, 20b, 20c del cuello 2 está configurado en forma de arco
de círculo antes del apriete (figura 3), porque los contornos están
fabricados a través de un arco de círculo según las fórmulas (IV),
(V), (VI). Este contorno está calculado de tal forma que se ajusta
una forma aproximadamente lineal después de la deformación, es
decir, después del apriete del anillo tensor 4 y de la sujeción,
con el fin de conseguir un apoyo no puntual, más amplio, lo más
uniforme posible en el perfil esencialmente lineal de las cuñas
circulares 10a, 10b, 10c del anillo tensor 4. De esta manera, se
evitan los picos de tensión. En este caso, el contorno de las cuñas
circulares 10a,10b, 10c del anillo tensor 4 se mantiene
esencialmente inalterado en virtud del espesor de pared mayor del
anillo tensor 4.
Durante la sujeción, el cuello 2 se deforma en el
ejemplo de realización de tal manera que se aplana una zona hasta un
radio interior de 8,4 mm, después de lo cual se conecta una zona
arqueada con un radio interior de 8,6 mm. Esto corresponde al perfil
de una zona superficial aplanada y a una curvatura siguiente del
cuello en un punto de sujeción, que está designado en la figura 2b
con las flechas a. La zona de sujeción entre la cuña circular 10a
del anillo tensor 4 y el perfil de cuña 20a del cuello 2 se extiende
en una zona angular entre aproximadamente 25 y 50º. En esta zona,
en la que el cuello 2 está aplanado hacia dentro, tiene lugar
también la sujeción entre el cuello 2, la tuerca de seguridad 1 y el
torillo, el árbol, el bulón, el eje, etc., sobre el que se enrosca
la tuerca de seguridad 1.
A partir de lo indicado anteriormente se deduce
que la sujeción o bien el efecto de seguridad de la tuerca de
seguridad 1 según la invención se base en la deformación no redonda,
elástica puntual del cuello 2, que se desvía del contorno redondo
circular. Por lo tanto, no es forzoso prever exactamente tres cuñas
circulares o bien perfiles circulares en el anillo tensor 4 o bien
en el cuello 2. También con dos, cuatro o cinco cuñas circulares o
bien perfiles de cuñas se obtiene todavía una deformación
correspondiente del cuello 2. El límite superior reside allí donde
debido al número máximo de las cuñas circulares o bien de los
perfiles de cuñas no se obtiene ya claramente una deformación no
redonda.
La figura 5 muestra una sección transversal a
través de una tuerca de seguridad 1 según la invención, estando
conectados el cuerpo de tuerca 5 y el anillo tensor 4 entre sí de
forma imperdible. A tal fin, en el extremo libre 2' del cuello 2
está previsto un borde sobresaliente 6, que se extiende más allá de
la superficie exterior 4' del anillo tensor 4 y más allá de la rosca
interior 3. Después del montaje del cuerpo de la tuerca 5 y del
anillo tensor 4 se dobla el extremo libre hacia fuera, en dirección
a la superficie exterior 4' del anillo tensor 4, de manera que el
anillo tensor 4 no puede resbalar, a pesar del juego de unión
existente, desde el cuello 2 del cuerpo de la tuerca 5.
La tuerca de seguridad 1 según la invención se
puede fabricar con facilidad y con coste favorable. El anillo tensor
4 se puede fabricar a través de prensado en una etapa de trabajo.
Esto es más difícil en el cuerpo de la tuerca, puesto que el eje
medio de la rosca interior 3 debe estar siempre perpendicular a la
superficie de apoyo y el margen de tolerancias es a tal fin reducido
(en el ejemplo de realización 3/100 mm). Por lo tanto, es ventajoso
prensar una pieza bruta para el cuerpo de la tuerca sin rosca
interior 3, siendo el espesor de pared del cuello 2 claramente mayor
que cuanto el cuerpo de la tuerca está acabado. La pieza bruta es
mecanizada a continuación por arranque de virutas en una sujeción,
es decir, que se ajuste el espesor de pared deseado del cuello 2, se
genera la rosca interior 3 y se mecaniza la superficie de apoyo de
la tuerca de seguridad. En este caso, la rosca interior 3 se puede
formar también sin arranque de virutas. A continuación se montan
juntos el cuerpo de la tuerca y el anillo tensor 4, pudiendo
doblarse el borde sobresaliente 6 del cuello 2 fácilmente hacia
fuera, para retener el anillo tensor 4 de forma imperdible sobre el
cuerpo de la tuerca.
Por lo tanto, la presente invención pone a
disposición una tuerca de seguridad que se puede fabricar de una
manera sencilla y con coste favorable, que se puede sujetar con
fuerza máxima y que, por lo tanto, está especialmente bien asegurada
contra aflojamiento y pérdida.
Claims (15)
1. Tuerca de seguridad (1) con un cuerpo de
tuerca (5) y con un anillo tensor (4) colocado de forma giratoria
sobre un cuello (2) del cuerpo de la tuerca (5), que se puede fijar
sobre el cuerpo de la tuerca (5) a través de sujeción, presentando
la superficie interior del anillo tensor (4) al menos dos ranuras en
forma de cuña y presentando la superficie exterior del cuello (2) el
mismo número de levas en forma de cuña, caracterizada porque
las ranuras en forma de cuña, que están configuradas en el anillo
tensor (4), presentan la forma de cuñas circulares (10a, 10b, 10c),
que se extienden en la medida del mismo ángulo sobre toda la
periferia, porque las levas configuradas en el cuello (2) presentan
la forma de perfiles de cuña (20a, 20b, 20c), que están asociados a
las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y que se extienden en cada caso
en la medida del mismo ángulo, que es esencialmente menor que el
ángulo de la cuña circular (10a, 10b, 10c) asociada.
2. Tuerca de seguridad de acuerdo con la
reivindicación 1, caracterizada porque están previstas tres
cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y tres perfiles de cuña (20a, 20b,
20c).
3. Tuerca de seguridad de acuerdo con la
reivindicación 2, caracterizada porque cada cuña circular
(10a, 10b, 10c) del anillo tensor (4) se extiende sobre una zona
angular de 120º.
4. Tuerca de seguridad de acuerdo con la
reivindicación 2 ó 3, caracterizada porque cada perfil de
cuña (20a, 20b, 20c) del cuello (2) dispone de una zona angular de
30 a 60º, con preferencia de 40 a 50º, de una manera especialmente
preferida de 45º.
5. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
gradiente de las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) es aproximadamente
lineal.
6. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
gradiente de los perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) antes de la
sujeción tiene forma de arco.
7. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el
gradiente de los perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) después de la
sujeción es aproximadamente lineal.
8. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque el gradiente de
las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y/o los perfiles circulares
(20a, 20b, 20c) es generado a través de un arco de círculo.
9. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque el gradiente de
las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) del anillo tensor (4) está
entre 1:50 y 1:100, con preferencia 1:70.
10. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones 5 a 9, caracterizada porque el gradiente de
los perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) del cuello (2) está entre 1:20
y 1:40, con preferencia es 1:25.
11. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque el espesor
de pared del cuello (2) corresponde como máximo al 10% del diámetro
interior del cuello (2).
12. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque las
dimensiones de las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y de los
perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) así como el espesor de pared del
cuello (2) están seleccionados de tal forma que el cuello (2) es
deformable de manera reversible radialmente hacia dentro en las
zonas de apoyo entre las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) y los
perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) durante el proceso tensor.
13. Tuerca de seguridad de acuerdo con una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizada porque la
profundidad de las cuñas circulares (10a, 10b, 10c) del anillo
tensor (4) y de los perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) del cuello (2)
está entre 1 y 3%, con preferencia es 1,75% del diámetro interior
(d) del anillo tensor (4).
14. Procedimiento para la fabricación de una
tuerca de seguridad de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a
12, caracterizado porque el cuerpo de la tuerca (5) es
prensado en forma de una pieza bruta, presentando el cuello (2) un
espesor de pared mayor que el deseado y porque a continuación se
ajusta el espesor de pared del cuello (2) y se genera, dado el caso,
una rosca interior (3).
15. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado porque el cuerpo de la tuerca (5) está prensado
en forma de una pieza bruta sin perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) y a
continuación se introducen los perfiles de cuña (20a, 20b, 20c) a
través de mecanización por arranque de virutas.
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