ES2552365A1 - Dispositivo de fijación, sistema de fijación, máquina lavadora con sistema de fijación y procedimiento de fabricación de dispositivo de fijación - Google Patents

Dispositivo de fijación, sistema de fijación, máquina lavadora con sistema de fijación y procedimiento de fabricación de dispositivo de fijación Download PDF

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Abstract

Dispositivo de fijación (10), que comprende una porción tubular (3) roscada, un paso axial (2) dispuesto en una zona central de la porción tubular, que define un eje de roscado (9), y medios de apriete (6) para facilitar el roscado del dispositivo donde el dispositivo de fijación está realizado mediante estampación de chapa de metal. Para un mejor ajuste y bloqueo del dispositivo de fijación, éste comprende medios de apriete (4) en la forma de al menos una deformación de la porción tubular (3) que se extiende hacia el exterior del paso axial (2).

Description

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DISPOSITIVO DE FIJACION, SISTEMA DE FIJACION, MAQUINA LAVADORA CON SISTEMA DE FIJACION Y PROCEDIMIENTO DE FABRICACION DE DISPOSITIVO DE FIJACION
DESCRIPCION
La presente invention se refiere a un dispositivo de fijacion que comprende una portion tubular con un paso axial que tiene una pared interior roscada, que define un eje de roscado, y una section de arandela, que se extiende desde la porcion tubular en una direction radial de alejamiento respecto al eje de roscado, donde la porcion tubular y la seccion de arandela estan realizados de una pieza mediante estampacion de chapa de metal.
El dispositivo de fijacion de la invencion encuentra aplicacion por ejemplo en la fijacion de componentes de maquina lavadora, tal como en la fijacion de una polea de transmision a un eje de tambor o de un contrapeso a una cuba.
La union de la polea de transmision al eje del tambor de una maquina lavadora es un punto clave, ya que si no es una fijacion firme se corre el riesgo de que se suelte e inutilice la maquina lavadora. Se requieren por ello fijaciones que eviten completamente el movimiento relativo entre la polea y el eje del tambor.
Los dispositivos de fijacion de poleas son generalmente caros y complejos, ya que requieren un par de apriete muy alto para garantizar la buena transmision de los pares generados por el motor. Actualmente se utilizan los tres sistemas siguientes:
- Tuercas rlgidas de metrica muy grande y pares de torsion altos.
- Eje del tambor con un extremo dotado de chaflanes y fijaciones que clavan o sujetan las poleas que, a su vez, disponen de chaflanes complementarios como en GB2412711. En su conexion inevitablemente hay una tolerancia que con el tiempo puede soltar la fijacion.
- Mediante una arandela elastica y una tuerca que aplica el par. La arandela elastica mantiene el par y elimina las perdidas por relajacion de los materiales que componen la union. Es una conexion fiable pero requiere la arandela adicional, lo que encarece el producto y los posibles errores de montaje.
Los dispositivos de fijacion del estado de la tecnica basados en una tuerca rlgida tienen el problema de que pierden par de apriete con el uso. Por ejemplo, un par de apriete inicial de 90 Nm puede disminuir hasta 70 Nm. La seccion del eje del tambor donde se une la polea,
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tiene por ello un chaflan donde encaja la polea, para evitar el giro relativo entre ambos en el caso de que la tuerca pierda par de apriete. Este chaflan implica tener que alargar el eje unos millmetros mas.
La fijacion con chaflan necesita una tolerancia para introducir el orificio de la polea, lo que provoca que en ocasiones se monte la polea girada respecto al eje todo lo que permite la tolerancia. Si se enrosca la tuerca en esa posicion, durante el funcionamiento de la maquina, la polea tendera a ocupar su posicion correcta al poco tiempo, aflojando la tuerca y desmontando la fijacion, lo que acaba danando la maquina lavadora.
Actualmente todas o la mayorla de las tuercas se fabrican partiendo de bloques de acero y realizandolas mediante estampacion y/o mecanizado. Dentro de estas tuercas hay una subclase que son las auto bloqueantes, frenantes o anti vibracion.
Practicamente todos los fabricantes consiguen estas tuercas anadiendo material y deformandolas, con lo que se necesita otro espesor de material mas debil (tuercas conocidas como Cleveloc) o anadiendo o enjaulando un material rozante normalmente plastico (conocidas como Nyloc).
El auto bloqueo de las tuercas se consigue por el ajuste del cuello de la tuerca contra el tornillo por la deformation al aplicar el par de apriete. Las tuercas Cleveloc presentan el inconveniente frente a las Nyloc del excesivo par de apriete necesario para conseguir el mismo ajuste. Estos dos dispositivos de apriete resultan bastante costosos en su produccion.
Existen dispositivos de fijacion elasticos en el estado de la tecnica como el descrito en el documento ES2399121A1 realizados por embuticion de chapa metalica que comprenden un paso axial roscado dispuesto en una zona central del dispositivo de fijacion, que define un eje de roscado, una section de arandela elastica, que se extiende desde el paso axial en una direction radial de alejamiento respecto al eje de roscado, y medios de apriete para facilitar el roscado del dispositivo.
Este dispositivo aunque mejorado respecto al anteriormente mencionado, sigue presentando el problema de perdidas de apriete.
La presente invention proporciona una solution a la problematica anteriormente expuesta, mediante un dispositivo de fijacion segun la reivindicacion 1, un sistema de fijacion de un componente de maquina lavadora segun la reivindicacion 8, una maquina lavadora segun la reivindicacion 11 y un procedimiento de fabrication del dispositivo de fijacion elastico segun
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la reivindicacion 9. En las reivindicaciones dependientes se definen realizaciones preferidas de la invention.
Asl, en un primer aspecto inventivo, se define un dispositivo de fijacion, que comprende una portion tubular con un paso axial que tiene una pared interior roscada, que define un eje de roscado, y una section de arandela, que se extiende desde la porcion tubular en una direction radial de alejamiento respecto al eje de roscado, donde la porcion tubular y la seccion de arandela estan realizados de una pieza mediante estampacion de chapa de metal, donde el dispositivo de fijacion comprende medios de apriete en la forma de al menos una deformation de la porcion tubular que se extiende hacia el exterior del paso axial.
El dispositivo de fijacion de la invencion permite una union correcta de un componente mediante una unica pieza, con el par de apriete adecuado y que ademas esta fabricada de una unica lamina de chapa estampada incorporando medios para el apriete. De este modo el dispositivo de fijacion de la invencion proporciona un mejor comportamiento en uniones roscadas sometidas a vibraciones y en las cuales el mantenimiento del par de apriete es esencial. El medio de apriete en forma de deformacion hacia el exterior del paso axial garantiza una presion estable y reduce las vibraciones ya que se conforma de tal forma que la tolerancia entre la pared interior roscada y la superficie del eje es muy ajustada, incluso permitiendo que sea negativa lo que al enroscar el dispositivo de fijacion al eje, el diametro de la porcion tubular puede aumentar ligeramente aumentando la presion del dispositivo contra el eje.
Ademas, el uso de un dispositivo de fijacion como el de la invencion, permite la fijacion del componente sin necesidad de chaflan antigiro en el eje de fijacion donde se acopla el componente ya que no pierde par de apriete, sino que lo mantiene constantemente durante la vida de la maquina.
Otras ventajas que presenta el dispositivo de fijacion de la invencion son la disminucion del coste, la facilidad de montaje, la elimination de referencias de piezas y la garantla de la union de los componentes.
Ventajosamente, los medios de apriete proporcionados en el dispositivo de fijacion permiten un facil roscado a la contra-rosca donde vaya a ser instalado mediante una herramienta adecuada, manual o automatica.
En una realization la deformacion se extiende paralela al eje de roscado lo que facilita la fabricacion del dispositivo.
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La deformacion bien puede ser por adicion de material a la rosca o por una deformacion del cuello de la porcion tubular. De este modo, aunque la fuerza requerida para el apriete va a ser mayor, la presion con la contra-rosca va a asegurar un apriete duradero. Una realization particular la section transversal de la deformacion tiene forma de copa, especialmente interesante cuando la deformacion se extiende verticalmente paralela al eje roscado por toda la longitud de la porcion tubular. Esto tiene la ventaja adicional de que con una porcion tubular de seccion hexagonal en la que las deformaciones estan realizadas en sus vertices, la llave de apriete, tipo llave inglesa, va a tener mejor agarre y se va a poder apretar mejor.
De otro modo, la seccion transversal de la deformacion tiene forma angular, muy recomendable cuando la deformacion solo se extiende por el extremo de la porcion tubular contrario a la seccion de arandela y se mecaniza deformando este cuello hacia el interior. Esta deformacion puede realizarse en las aristas.
Como se ha mencionado, la pared externa de la porcion tubular tiene un contorno poligonal, preferentemente hexagonal. En este tipo de medios de apriete mas usuales cabe utilizar herramientas muy comunes del tipo llave inglesa.
En una realizacion, el dispositivo de fijacion elastico comprende una seccion de arandela que presenta un perfil transversal con simetrla de revolution respecto al eje de roscado. En este caso, el perfil transversal de la seccion de arandela puede comprender preferentemente una porcion de apoyo y una porcion inclinada sustancialmente respecto a la porcion de apoyo.
En una realizacion preferida, la porcion de apoyo presenta un extremo libre distanciado respecto a la superficie en la que apoya la seccion de arandela en la position de instalacion del dispositivo de fijacion elastico. La porcion de apoyo puede tener una forma sustancialmente convexa respecto a la superficie en la que apoya. De este modo se conforma un reborde de seccion de arandela que proporciona la ventaja de evitar entalladuras en la superficie en la que apoya el dispositivo asl como facilitar el deslizamiento de la seccion de arandela contra dicha superficie durante la instalacion.
En una realizacion, el dispositivo de fijacion elastico se obtiene de una unica pieza, preferentemente por estampacion de una chapa metalica acero inoxidable o acero. En el contexto de la invention el termino de "chapa” incluye el concepto de "placa”.
En una realizacion en que el dispositivo de fijacion se obtiene de una chapa metalica, el paso axial roscado se obtiene por un proceso de laminado. En una realizacion el dispositivo de fijacion esta realizado en acero templado o acero muelle. El uso de estos materiales es
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especialmente ventajoso porque ademas de presentar las propiedades elasticas que requiere el dispositivo son materiales de gran calidad.
En un segundo aspecto inventivo, se define un sistema de fijacion de un componente de maquina lavadora que comprende un dispositivo de fijacion elastico segun el primer aspecto inventivo.
En un tercer aspecto inventivo se define una lavadora que comprende un dispositivo de fijacion elastico segun el primer aspecto inventivo.
En un cuarto aspecto inventivo se define un procedimiento de fabrication de un dispositivo de fijacion elastico segun el primer aspecto inventivo. El procedimiento comprende las siguientes etapas: Estampacion de una chapa metalica, que comprende la obtencion por estampacion de una section de arandela y/o de una portion tubular que sobresale de una zona central de la seccion de arandela; apertura del paso axial; laminado de la porcion tubular, que comprende la obtencion por laminado de una seccion roscada en la porcion tubular; mecanizado de los medios de apriete preferiblemente por estampado. Adicionalmente se puede aplicar posteriormente un tratamiento termico, preferentemente templado, de la chapa metalica estampada y laminada.
La estampacion, laminado y tratamiento termico permite conferir al dispositivo de propiedades mecanicas adecuadas tales como dureza, elasticidad y resistencia. Especialmente, es posible obtener un dispositivo de fijacion elastico con un llmite elastico y resistencia mecanica elevados. Ademas, el procedimiento proporciona la ventaja de su coste reducido y por tanto del coste reducido la pieza fabricada mediante el mismo. En especial en comparacion con las tuercas de fijacion convencionales utilizadas en los sistemas de fijacion de un componente como la polea del tambor de lavadoras, que se obtienen por torneado o mecanizado.
En una realization del procedimiento de fabricacion del dispositivo de fijacion elastico, la etapa de estampacion de la chapa metalica comprende la obtencion por estampacion de una seccion de apriete con una pared de apriete que tiene un perfil poligonal, preferentemente hexagonal, que constituye los medios de apriete.
Todas las caracterlsticas descritas en esta memoria (incluyendo las reivindicaciones, description y dibujos) pueden combinarse en cualquier combination, exceptuando las combinaciones de tales caracterlsticas mutuamente excluyentes.
Para una mejor comprension de la invention, sus objetos y ventajas, se adjuntan a la memoria las siguientes figuras en las que se representa:
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la figura 1a muestra un dispositivo de fijacion segun una primera
realization de la invention con diferentes medios de apriete,
la figura 1b muestra un dispositivo de fijacion de la figura 1a vista en planta,
la figura 2a muestra un dispositivo de fijacion segun una segunda
realizacion de la invencion con diferentes medios de apriete,
la figura 2b muestra un dispositivo de fijacion de la figura 2a vista en planta,
y
la figura 3c muestra un dispositivo de fijacion de la figura 1a y 1b montado en un eje de tambor de una maquina lavadora.
En las figuras se muestran dos realizaciones del dispositivo de fijacion 10 de la invencion. Dicho dispositivo comprende un paso axial 2 roscado dispuesto en una zona central del dispositivo de fijacion, que define un eje de roscado 9, una section de arandela 1, que se extiende desde el paso axial en una direction radial de alejamiento respecto al eje de roscado 9, y medios de apriete 6 para facilitar el roscado del dispositivo.
En las figuras 1a y 1b se muestra una primera realizacion del dispositivo de fijacion, que presenta una portion tubular 3 sustancialmente cillndrica que sobresale de una zona central de la seccion de arandela 1. Dicha porcion tubular 3 presenta una rosca 7 interna y configura el paso axial 2 roscado centrado en un eje de roscado 9. El dispositivo de fijacion presenta ademas un canto que sobresale de la periferia de la base de la porcion tubular formando la seccion de arandela 1. La pared exterior 3a de la porcion tubular 3 esta conformada con forma hexagonal. La porcion tubular 3 presenta unas deformaciones verticales, paralelas al eje de roscado, en las seis esquinas del hexagono del medio de apriete, que deforman la rosca 7 de la pared interna 3b formando los medios de apriete. Cuando un dispositivo de fijacion 10 como este se enrosca en un macho contra-rosca, estos medios de apriete 4 se deforman aportando una presion adicional evitando su desmontaje fortuito.
En las figuras 2a y 2b se muestra la segunda realizacion del dispositivo de fijacion, que presenta una porcion tubular 3 sustancialmente cillndrica que sobresale de una zona central de la seccion de arandela 1. Dicha porcion tubular 3 presenta una rosca 7 interna y configura el paso axial 2 roscado centrado en un eje de roscado 9. En esta realizacion la seccion transversal de la deformacion 4 tiene forma angular y solo se encuentra en el extremo de la porcion tubular contrario a la seccion de arandela, extendiendose por la porcion tubular solo en parte. La deformation se mecaniza deformando solo el extremo de la porcion tubular hacia su interior.
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En la figura 3 se muestra una seccion del sistema de fijacion de componente de aparato electrodomestico, particularmente de una maquina lavadora, donde el dispositivo de fijacion esta montado en el eje tambor 11 del tambor de una maquina lavadora en el que se fija la polea 12 que transmite el par de rotacion del motor al tambor. El eje tambor 11 tiene una contra-rosca 8 a la que se enrosca la rosca 7 del dispositivo de fijacion 10. Los medios de apriete 4, la deformacion, tienen forma de copa que se extiende verticalmente paralela al eje roscado por toda la longitud de la porcion tubular en cada esquina del su forma hexagonal. La porcion de apoyo 1a de la seccion de arandela 1 se apoya presionando contra el componente, en este caso, la polea 12. El dispositivo de fijacion 10 de la invention permite la fijacion de la polea 12 sin necesidad de chaflan en el eje 11 ya que no pierde par de apriete. Ventajosamente, en el dispositivo de fijacion de la invencion, tanto la rosca 7 como la superficie hexagonal exterior para ser apretado mediante herramienta, estan integrados en la parte tubular del dispositivo de fijacion, reduciendo la altura de la tuerca y de esta forma lograr una altura menor y que sobresalga lo mlnimo hacia la parte trasera de la maquina lavadora.
A pesar de que el dispositivo de fijacion de la invencion se ha descrito en referencia a su aplicacion para la fijacion de una polea 12 a un eje de tambor de lavadora, se entendera que es igualmente aplicable en la fijacion de otros elementos o componentes, en particular de maquinas lavadoras, tal como un contrapeso.
El dispositivo de fijacion estara fabricado preferentemente a partir de una chapa de acero de entre 1.5 mm y 3 mm de grosor, preferiblemente de sustancialmente 2 mm. Por ejemplo puede emplearse un acero al carbono C45E, segun la norma EN-10132. Cuando el dispositivo de fijacion se fabrica a partir de una chapa de acero de aproximadamente 2 mm de grosor de acuerdo con el procedimiento de la invencion, soporta una carga de trabajo de 150 kg/mm2. Ademas, al estar en tension toda la pieza, incluso la rosca 7, tiene la propiedad de ser auto-frenante y presenta mayor resistencia al desapriete.
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Lista de simbolos de referencia
Dispositivo de fijacion Seccion de arandela
Porcion de apoyo de seccion de arandela Porcion inclinada de seccion de arandela Paso axial Porcion tubular
Pared exterior de porcion tubular Pared interior de porcion tubular Medios de apriete Rosca
Contra-rosca Eje de roscado Eje tambor Polea

Claims (9)

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    15
    20
    25
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    REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de fijacion (10), que comprende una porcion tubular (3) con un paso axial (2) que tiene una pared interior roscada (3b), que define un eje de roscado (9), y una seccion de arandela (1), que se extiende desde la porcion tubular (3) en una direction radial de alejamiento respecto al eje de roscado (9), donde la porcion tubular (3) y la seccion de arandela (1) estan realizados de una pieza mediante estampacion de chapa de metal,
    caracterizado porque el dispositivo de fijacion comprende medios de apriete (4) en la forma de al menos una deformation de la porcion tubular (3) que se extiende hacia el exterior del paso axial (2).
  2. 2. Dispositivo de fijacion (10) segun la reivindicacion 1, caracterizado porque la
    deformacion (4) se extiende paralela al eje de roscado (9).
  3. 3. Dispositivo de fijacion (10) segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque la seccion transversal de la deformacion tiene forma de copa.
  4. 4. Dispositivo de fijacion segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque la seccion transversal de la deformacion tiene forma angular.
  5. 5. Dispositivo de fijacion segun reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
    seccion de arandela (1) es flexible y presenta un perfil transversal con simetrla de revolution respecto al eje de roscado (9), el perfil transversal con una porcion de apoyo (1a) y una porcion inclinada (1b) sustancialmente respecto a la porcion de apoyo (1a).
  6. 6. Dispositivo de fijacion elastico segun reivindicaciones anteriores, caracterizado porque esta realizado en acero templado o acero muelle.
  7. 7. Sistema de fijacion de un componente de maquina lavadora, especialmente de un
    componente tal como la polea de transmision (12) a un eje de tambor (11) o un
    contrapeso del grupo oscilante, que comprende un dispositivo de fijacion elastico segun una de las reivindicaciones 1 a 6.
  8. 8. Maquina lavadora que comprende un sistema de fijacion de un componente de maquina lavadora segun la reivindicacion 7.
  9. 9. Procedimiento de fabrication de un dispositivo de fijacion segun una de las reivindicaciones 1 a 9, que comprende las siguientes etapas:
    estampacion de una chapa metalica, que comprende la obtencion de una section de 5 arandela (1) y/o una portion tubular (3);
    laminado de la portion tubular (3), que comprende la obtencion de una rosca (7); mecanizado de los medios de apriete.
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