ES2265381T3 - Tuerca y procedimiento para su fabricacion. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento para fabricar una tuerca con un cuerpo de tuerca (10) dotado de un collarín ensanchado (15) y con un plato giratorio (20) montado sobre el cuerpo de la tuerca en forma giratoria e imperdible, en el que el cuerpo (10) de la tuerca y el plato giratorio (20) se fabrican por conformación en macizo y el plato giratorio (20) se enchufa sobre el cuerpo (10) de la tuerca y se fija con ayuda de medios de inmovilización, caracterizado porque simultáneamente con la fabricación del cuerpo (10) de la tuerca se conforma por prensado un reborde (26) que constituye una sola pieza con dicho cuerpo (10) de la tuerca, y se dispone el reborde (26) entre el collarín ensanchado (15) y el extremo de la tuerca (1), de modo que el plato giratorio (20) queda posicionado entre el collarín ensanchado (15) y el reborde.
Description
Tuerca y procedimiento para su fabricación.
La presente invención concierne a un
procedimiento para fabricar una tuerca según el preámbulo de la
reivindicación 1 y a una tuerca según el preámbulo de la
reivindicación 5.
Se conocen por la patente US 5 597 279,
considerada como el estado de la técnica más próximo, una tuerca del
género expuesto y un procedimiento para su fabricación. El medio de
inmovilización es aquí un borde rebordeado que se produce por
conformación en macizo después de asentar el plato giratorio sobre
la tuerca.
Otra tuerca es conocida por el documento DE 33
25 255 C2. Este documento revela una tuerca de rueda de metal o de
una aleación de metal para vehículos industriales con un cuerpo de
tuerca y un plato giratorio configurado como un plato de presión.
El plato giratorio se enchufa y se ancla sobre el cuerpo de la
tuerca de modo que dicho plato puede hacerse ciertamente girar con
facilidad sobre el cuerpo de la tuerca, pero no puede ser
desprendido del mismo. Esto viene garantizado por unos medios de
inmovilización que están previstos en el perímetro exterior del
cuerpo de la tuerca y en el perímetro interior del plato giratorio y
que engranan uno con otro de modo que el plato giratorio está
indisolublemente unido con el cuerpo de la tuerca. Estos medios de
inmovilización están constituidos sustancialmente por entrantes o
estrías practicados en el cuerpo de la tuerca y en el plato
giratorio.
giratorio.
El cuerpo de la tuerca y el plato giratorio se
fabrican de manera en sí conocida por conformación en macizo, tal
como prensado en frío y/o en caliente. Sin embargo, los medios de
inmovilización tienen que introducirse o atornillarse
posteriormente en el cuerpo de la tuerca y en el plato giratorio por
mecanización de arranque de virutas realizada en una respectiva
operación adicional después del prensado de los mismos. Ahora bien,
esta clase de fabricación es complicada y costosa.
Por tanto, el problema de la presente invención
consiste en proporcionar una tuerca de la clase antes citada y un
procedimiento para su fabricación, que sean más sencillos y más
baratos.
La solución consiste en un procedimiento de
fabricación con las características de la reivindicación 1 y una
tuerca con las características de la reivindicación 5.
El procedimiento de fabricación según la
invención prevé que se forme el reborde por prensado hacia dentro
del cuerpo de la tuerca. Por tanto, el procedimiento según la
invención consiste únicamente en procesos de prensado. No tiene
lugar ninguna mecanización de arranque de virutas. Dado que el
prensado es sensiblemente menos complicado que una mecanización de
arranque de virutas, el procedimiento según la invención representa
una posibilidad especialmente sencilla, rápida y barata para
fabricar tales tuercas, el cual es especialmente adecuado para la
fabricación en grandes series.
El plato giratorio es enchufado sobre el cuerpo
de la tuerca después de producir el reborde. El plato giratorio es
calado o prensado sobre el reborde con algún consumo de fuerza, en
general a máquina. Esto puede ser ventajoso cuando las superficies
del cuerpo de la tuerca y/o del plato giratorio estén provistas de
un revestimiento que sirva, por ejemplo, de protección contra la
corrosión. Cuando el cuerpo de la tuerca y el plato giratorio deban
recibir revestimientos superficiales diferentes, el revestimiento
tiene que realizarse antes de enchufar el plato giratorio sobre el
cuerpo de la tuerca. Sin embargo, el reborde tiene que ser formado
entonces por prensado en el cuerpo de la tuerca antes del
revestimiento, puesto que, en caso contrario, se dañaría el
revestimiento superficial y, por ejemplo, no quedaría ya
garantizada la protección contra la corrosión.
Perfeccionamientos ventajosos se desprenden de
las reivindicaciones subordinadas. El cuerpo de la tuerca puede
presentar un cuerpo de base y un apéndice de cuello, estando montado
el plato giratorio sobre el apéndice de cuello. Puede estar
prevista una superficie cónica que remate el apéndice de cuello; sin
embargo, esto no es forzosamente necesario. Pueden existir también
formas de realización sin superficie cónica. El reborde está
formado preferiblemente en el apéndice de cuello. En la superficie
cónica y/o en el apéndice de cuello puede haberse formado por
prensado una entalladura que esté limitada por el reborde en su
canto vuelto hacia el plato giratorio. Existen también otras
posibilidades de prensar el reborde, por ejemplo haciendo que,
durante el prensado del cuerpo de la tuerca, el apéndice de cuello
sea provisto, en su lado exterior, de un resalto de material, por
ejemplo de un contorno ligeramente cónico, que se prense después
formando un reborde.
El plato giratorio presenta preferiblemente a lo
largo de su superficie interior una zona de superficie cilíndrica
que se aplica al apéndice de cuello del cuerpo de la tuerca. Sin
embargo, el plato giratorio puede presentar también a lo largo de
su superficie interior una zona de superficie ligeramente cónica.
Asimismo, puede presentar un chaflán o un bisel en el extremo de la
zona de superficie cilíndrica o ligeramente cónica que queda vuelto
más tarde hacia el cuerpo de base. Esto es ventajoso, ya que el
plato giratorio se enchufa sobre el cuerpo de la tuerca después del
prensado del reborde. La configuración ligeramente cónica o el
chaflán o bisel facilitan en este caso el enchufado del plato
giratorio.
Otro perfeccionamiento preferido consiste en que
el collarín ensanchado presente en su lado vuelto hacia el apéndice
de cuello un lado inferior ligeramente cónico y el plato giratorio
presente a lo largo de su superficie interior una zona de
superficie de forma cónica que está en contacto con el lado inferior
de forma cónica del collarín ensanchado. Por tanto, el lado
inferior de forma cónica y la zona de superficie de forma cónica
representan superficies de rozamiento mutuo contra las cuales puede
ser hecho girar el plato giratorio. Este plato giratorio puede ser
aproximadamente de forma de trapecio en sección transversal. El
cuerpo de base puede presentar también un casquete.
La tuerca según la invención es adecuada, por
ejemplo, para su empleo como tuerca de rueda para vehículos
automóviles.
En lo que sigue, se explica con más detalle un
ejemplo de realización de la presente invención ayudándose de los
dibujos adjuntos. Muestran:
La figura 1, un alzado lateral esquemático, no a
escala fiel, de un cuerpo de tuerca para una tuerca según la
invención;
La figura 2, una alzado lateral esquemático, no
a escala fiel, parcialmente seccionado, de un plato giratorio para
el cuerpo de tuerca mostrado en la figura 1;
La figura 3, una alzado lateral esquemático, no
a escala fiel, parcialmente seccionado, de una tuerca según la
invención;
Las figuras 4 y 5, una representación
esquemática de los pasos del procedimiento para fabricar la tuerca
mostrada en la figura 3 según una primera forma de realización del
procedimiento de la invención; y
Las figuras 6 y 7, una representación
esquemática de los pasos del procedimiento para fabricar la tuerca
mostrada en la figura 3 con arreglo a una segunda forma de
realización del procedimiento de la invención.
El ejemplo de realización de una tuerca de
seguridad 1 según la invención, visible en las figuras 1 a 3, sirve
de tuerca de rueda para vehículos automóviles y consta de un cuerpo
de tuerca 10 y un plato giratorio 20. El cuerpo de tuerca 10
presenta un cuerpo de base 11 que en el ejemplo de realización está
provisto de un casquete 12 en el lado alejado de la rueda. El
cuerpo 10 de la tuerca presenta también un taladro 13 con una rosca
interior 14. Por supuesto, es posible también suprimir el casquete
12 de modo que el cuerpo 10 de la tuerca presente un taladro
pasante 13. El cuerpo de base 11 está configurado en el ejemplo de
realización como un cuerpo hexagonal para una llave de rueda
correspondiente, pero, por supuesto, la respectiva configuración
del cuerpo de base 11 puede elegirse discrecionalmente.
En el lado del cuerpo de base 11 que queda
alejado de la rueda, el cuerpo 10 de la tuerca presenta un collarín
ensanchado 15 con un lado inferior cónico 16 que sirve de superficie
de contacto para la superficie interior del plato giratorio 20
(véase más abajo). A este lado inferior cónico 16 se une un apéndice
de cuello 17. Una superficie cónica 18 forma el remate del apéndice
de cuello 17.
El plato giratorio 20 es de forma
aproximadamente de trapecio en sección transversal con una
superficie exterior cónica 21. La superficie interior 22 del plato
giratorio 20 está constituida por una zona de superficie 23 de
forma cilíndrica que está en contacto con el apéndice de cuello 17
del cuerpo 10 de la tuerca, y por una zona de superficie 24 de
forma cónica que está en contacto con el lado inferior cónico 16 del
collarín ensanchado 15 del cuerpo 10 de la tuerca. La zona de
superficie 24 de forma cónica está limitada en su canto exterior
por un estrecho collarín 25.
La línea de trazos en la figura 2 insinúa que,
en lugar de la zona de superficie 23 de forma cilíndrica, puede
estar prevista una zona de superficie ligeramente cónica 23'. No se
ha representado que en el extremo superior de la zona de superficie
cilíndrica 23 o ligeramente cónica 23', es decir, el ejemplo de
realización en la transición de la zona de superficie cilíndrica 23
o ligeramente cónica 23' a la zona de superficie 24 de forma
cónica, puede estar dispuesto un pequeño chaflán o bisel. Estas
ejecuciones facilitan el enchufado del plato giratorio 20 sobre el
apéndice de cuello 17 después de la aplicación del reborde 26 (véase
para ello más abajo).
El plato giratorio 20 y el cuerpo 10 de la
tuerca se fabrican ambos de manera en sí conocida por conformación
en macizo, tal como prensado en frío y/o en caliente. Tanto la
superficie exterior del apéndice de cuello 17 como la zona de
superficie 23 de forma cilíndrica o la zona de superficie
ligeramente cónica 23' del plato giratorio 20 son completamente
lisas después del proceso de prensado. Para el montaje de la tuerca
10 se enchufa el plato giratorio 20 sobre el apéndice de cuello 17
del cuerpo 10 de la tuerca hasta que la zona de superficie 24 de
forma cónica del plato giratorio 20 se aplique a la superficie
cónica 16. No obstante, sin un seguro adicional el plato giratorio
20 podría ser desprendido nuevamente del apéndice de cuello 17. Como
tal seguro se ha previsto según la invención un reborde 26 situado
entre el plato giratorio 20 y la superficie cónica 18, sobre el
cual está sentado el lado del plato giratorio 20 que queda vuelto
hacia la rueda, con lo que este plato no puede ser desprendido del
apéndice de cuello 17.
El plato giratorio 20 se cala o prensa sobre el
reborde 26 con algún consumo de fuerza, en general a máquina. Es
ventajosa a este respecto la ejecución con una zona de superficie
ligeramente cónica 23' y/o la aplicación de un chaflán o bisel en
el extremo superior de esta zona de superficie, puesto que así se
facilita el enchufado del plato giratorio 20. Cuando se prevé una
zona de superficie ligeramente cónica 23', su diámetro interior
arriba, es decir, en el extremo vuelto hacia el cuerpo de base 11,
es igual o algo mayor que el diámetro del reborde 26. El diámetro
interior abajo, es decir, en el extremo vuelto hacia el reborde 26,
es menor que el diámetro de dicho reborde 26.
El reborde 26 puede conformarse directamente en
el cuerpo 10 de la tuerca durante el prensado del mismo. Sin
embargo, puede producirse también por medio de un recalcado
introducido a presión en la superficie cónica 18 y/o en el apéndice
de cuello 17, tal como se ha representado esquemáticamente en las
figuras 4 y 5. Por medio de una herramienta 30, por ejemplo una
matriz, se forma por prensado en la superficie cónica 18 y/o en el
apéndice de cuello 17 una entalladura 27 aproximadamente rectangular
en el ejemplo de realización. El material sobrante expulsado de la
entalladura 27 por el proceso de prensado forma por encima de dicha
entalladura 27 un recalcado o un reborde 26. Por tanto, el reborde
26 limita la entalladura 27 en su canto vuelto hacia el plato
giratorio 20.
Otra posibilidad para formar por prensado el
reborde 26 en el apéndice de cuello 17 está representada
esquemáticamente en las figuras 6 y 7. En este caso, durante el
prensado del cuerpo 10 de la tuerca se conforma también en el mismo
un resalto de material 28 que es ligeramente cónico en su contorno
exterior o que está provisto de un pequeño bisel 29 o chaflán en su
extremo vuelto hacia el cuerpo de base 11. El resalto de material 28
se conforma preferiblemente en la transición de la superficie
cónica 18 al apéndice de cuello 17. Este resalto de material 28 es
prensado hacia arriba en dirección al cuerpo de base 11 con una
herramienta adecuada 31, con lo que se forma - en el ejemplo de
realización del apéndice de cuello 17 - un reborde 26.
Por tanto, el procedimiento según la invención
para fabricar la tuerca 1 descrita consta únicamente de procesos de
prensado y, en consecuencia, es sencillo, barato y adecuado para la
fabricación de tales tuercas en grandes series, especialmente para
tuercas de rueda producidas en grandes números de unidades para
vehículos automóviles.
Claims (12)
1. Procedimiento para fabricar una tuerca con un
cuerpo de tuerca (10) dotado de un collarín ensanchado (15) y con
un plato giratorio (20) montado sobre el cuerpo de la tuerca en
forma giratoria e imperdible, en el que el cuerpo (10) de la tuerca
y el plato giratorio (20) se fabrican por conformación en macizo y
el plato giratorio (20) se enchufa sobre el cuerpo (10) de la
tuerca y se fija con ayuda de medios de inmovilización,
caracterizado porque simultáneamente con la fabricación del
cuerpo (10) de la tuerca se conforma por prensado un reborde (26)
que constituye una sola pieza con dicho cuerpo (10) de la tuerca, y
se dispone el reborde (26) entre el collarín ensanchado (15) y el
extremo de la tuerca (1), de modo que el plato giratorio (20) queda
posicionado entre el collarín ensanchado (15) y el reborde.
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque en el cuerpo (10) de la tuerca se forma
por prensado una entalladura (27) que queda limitada por el reborde
(26) en su canto vuelto hacia el plato giratorio.
3. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el cuerpo
de la tuerca presenta un cuerpo de base (11) y un apéndice de
cuello (17), y el plato giratorio (20) se monta sobre el apéndice
de cuello (17).
4. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque se forma la entalladura (27) por
prensado en el apéndice de cuello (17) y/o en una superficie cónica
(18) prevista en el extremo libre del apéndice de cuello.
5. Tuerca (1) con un cuerpo de tuerca (10)
dotado de un collarín ensanchado (15) y un plato giratorio (20)
montado sobre el cuerpo de la tuerca en forma giratoria e
imperdible, en la que el plato giratorio está enchufado sobre el
cuerpo de la tuerca y fijado con ayuda de un medio de inmovilización
en forma de un reborde (26) obtenido por prensado en una sola pieza
con el cuerpo (10) de la tuerca, caracterizada porque el
reborde (26) está dispuesto entre el collarín ensanchado (15) y el
extremo de la tuerca (1), y porque el plato giratorio (20) está
posicionado entre el collarín ensanchado (15) y el reborde (26).
6. Tuerca según la reivindicación 5,
caracterizada porque el reborde (26) está formado en la
transición de la superficie cónica (18) al apéndice de cuello
(17).
7. Tuerca según una de las reivindicaciones 5 y
6, caracterizada porque el collarín ensanchado (15) presenta
en su lado vuelto hacia el apéndice de cuello (17) un lado inferior
(16) de forma cónica y el plato giratorio (20) presenta a lo largo
de su superficie interior (22) una zona de superficie (24) de forma
cónica que está en contacto con el lado inferior (16) de forma
cónica del collarín ensanchado (15).
8. Tuerca según una de las reivindicaciones 5 a
7, caracterizada porque el plato giratorio (20) presenta a
lo largo de su superficie interior (22) una zona de superficie
ligeramente cónica (23').
9. Tuerca según la reivindicación 8,
caracterizada porque en el extremo de la zona de superficie
ligeramente cónica (23') que queda vuelto hacia el cuerpo de base
está previsto un chaflán o bisel.
10. Tuerca según una de las reivindicaciones 5 a
9, caracterizada porque el plato giratorio (20) es
aproximadamente de forma de trapecio en sección transversal.
11. Tuerca según una de las reivindicaciones 5 a
10, caracterizada porque el cuerpo de base (11) presenta un
casquete (12).
12. Tuerca según una de las reivindicaciones 5 a
11, concretamente una tuerca de rueda para vehículos
automóviles.
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