CONJUNTO DE PERNO ROMPIBLE DE FORMA CONTROLADA.
Un conjunto (1) de perno rompible de forma controlada, que comprende:
un cuerpo (10) del perno que tiene, en un extremo libre, una porción roscada (11) de la que sobresale un vástago central (12), y una cabeza (30) diseñada para ser capaz de cooperar con una herramienta giratoria de accionamiento, de forma que se transmite el movimiento giratorio al vástago del cuerpo del perno y, por consiguiente, a la porción roscada, al menos un anillo (20) diseñado para estar dispuesto en el vástago central (12) y adecuado para asegurar una continuidad de la rosca macho con la porción roscada (11) una vez dispuesto en el vástago, caracterizado porque el cuerpo del perno presenta una única zona (14) de rotura controlada que garantiza la unión del vástago (12) y de la porción roscada (11), siendo proporcionados medios (13A, 13B, 22A, 22B) de inmovilización del giro en cada anillo y en la porción roscada (11) para garantizar la inmovilización del giro de cada anillo con respecto a la porción roscada (11) del cuerpo (10) del perno
Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E07291302.
Solicitante: TYCO ELECTRONICS-SIMEL.
Nacionalidad solicitante: Francia.
Dirección: ROUTE DE SAULON,21220 GEVREY CHAMBERTIN.
Inventor/es: PELTIER,BRUNO.
Fecha de Publicación: .
Fecha Solicitud PCT: 29 de Octubre de 2007.
Fecha Concesión Europea: 28 de Octubre de 2009.
Clasificación Internacional de Patentes:
- F16B31/02B
- H01R4/30K
- H02G7/05 ELECTRICIDAD. › H02 PRODUCCION, CONVERSION O DISTRIBUCION DE LA ENERGIA ELECTRICA. › H02G INSTALACION DE CABLES O DE LINEAS ELECTRICAS, O DE LINEAS O CABLES ELECTRICOS Y OPTICOS COMBINADOS (conductores o cables aislados con disposiciones para facilitar el montaje o la fijación H01B 7/40; puntos de distribución con interruptores H02B; guiado de cable de teléfono H04M 1/15; canalizaciones para cables o instalaciones de cables en las centrales telefónicas o telegráficas H04Q 1/06). › H02G 7/00 Instalaciones de líneas o cables eléctricos aéreos (instalaciones de barras ómnibus H02G 5/00; cables para trole o líneas de contacto para ferrocarriles eléctricos B60M; fijación de conductores a los aisladores H01B 17/00, p. ej. H01B 17/06, H01B 17/16, H01B 17/22; protección contra condiciones eléctricas anormales H01H; contactos de gancho para conexiones provisionales de líneas aéreas H01R 11/14). › Dispositivos o disposiciones para suspender las líneas o cables eléctricos.
Clasificación PCT:
- F16B31/02 MECANICA; ILUMINACION; CALEFACCION; ARMAMENTO; VOLADURA. › F16 ELEMENTOS O CONJUNTOS DE TECNOLOGIA; MEDIDAS GENERALES PARA ASEGURAR EL BUEN FUNCIONAMIENTO DE LAS MAQUINAS O INSTALACIONES; AISLAMIENTO TERMICO EN GENERAL. › F16B DISPOSITIVOS PARA UNIR O BLOQUEAR LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS O LAS PARTES DE LAS MAQUINAS, p. ej. CLAVOS, CLAVIJAS, TUERCAS, TORNILLOS, BULONES, ANILLOS QUE FORMAN RESORTE, ABRAZADERAS, BRIDAS, GRAPAS, CUÑAS; UNIONES O ARTICULACIONES (acoplamientos para la transmisión de mecanismos de rotación F16D). › F16B 31/00 Uniones mediante tornillos especialmente modificados para soportar un esfuerzo de tracción; Bulones de ruptura (forma del roscado F16B 33/04). › señalando o limitando la carga de tracción.
- H01R4/30 H […] › H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS. › H01R CONEXIONES CONDUCTORAS DE ELECTRICIDAD; ASOCIACION ESTRUCTURAL DE UNA PLURALIDAD DE ELEMENTOS DE CONEXION ELECTRICA AISLADOS UNOS DE OTROS; DISPOSITIVOS DE ACOPLAMIENTO; COLECTORES DE CORRIENTE. › H01R 4/00 Conexiones conductoras de electricidad entre varias piezas conductoras de contacto directo, es decir, que se tocan el uno al otro; Medios para realizar o mantener tales contactos; Conexiones conductoras de electricidad con dos o más emplazamientos de conexión espaciados para los conductores y utilizando piezas de contacto que penetran en el aislamiento. › que utilizan una pieza de presión constituida por un tornillo o por una tuerca (H01R 4/50 tiene prioridad; que utilizan una pieza de presión accionada por un tornillo o por una tuerca H01R 4/38).
- H02G7/05 H02G 7/00 […] › Dispositivos o disposiciones para suspender las líneas o cables eléctricos.
Países PCT: Austria, Bélgica, Suiza, Alemania, Dinamarca, España, Francia, Reino Unido, Grecia, Italia, Liechtensein, Luxemburgo, Países Bajos, Suecia, Mónaco, Portugal, Irlanda, Eslovenia, Finlandia, Rumania, Chipre, Lituania, Letonia, Ex República Yugoslava de Macedonia, Albania.
Fragmento de la descripción:
Conjunto de perno rompible de forma controlada.
La presente invención versa acerca del campo de los conjuntos de perno que están modificados especialmente con vistas a soportar una carga de tensión y a limitar la carga de tensión.
Más específicamente, la presente invención versa acerca de un conjunto de perno rompible de forma controlada.
En general, en el campo técnico de apriete de pernos, a veces es necesario proporcionar pernos rompibles de forma controlada, por diversas razones técnicas, por ejemplo, para limitar el par de apriete del perno, para evitar su extracción, o incluso para evitar que la cabeza del perno sobresalga de la superficie de la pieza en la que está instalado, una vez se ha completado el apriete.
A veces son útiles los pernos que tienen varias zonas de rotura controlada, por ejemplo, cuando se requiere que el perno se rompa tan cerca como sea posible de la superficie de la pieza en la que se ha instalado, con respecto a la profundidad de su instalación. Es igualmente importante que haya la máxima cantidad de rosca hembra disponible en esta pieza en contacto con la rosca macho del perno, para distribuir mejor las fuerzas de apriete sobre la rosca hembra y, por consiguiente, sobre la pieza.
Dichos pernos se utilizan, por ejemplo, para fijar conductores a conectores eléctricos, por ejemplo, conectores eléctricos de tipo camisa, diseñados para conectar varios conductores entre ellos.
También son utilizados como pernos de apriete para mantener cables eléctricos en abrazaderas de anclaje o colgantes dispuestas en postes de electricidad.
Existen otros pernos conocidos por el documento EP 0819222 que tienen varias zonas de rotura controlada. Estas zonas de rotura controlada se plasman por medio de una pluralidad de surcos proporcionados a lo largo de la longitud del cuerpo roscado del perno, y en los que la profundidad disminuye hacia la cabeza del perno, de forma que el par requerido para romper el perno es superior alrededor de la cabeza del perno que alrededor de su extremo libre opuesto. Por lo tanto, hay un gran número de "etapas" de rotura, de forma que se maximiza el número de roscas macho acopladas en la rosca hembra, para distribuir mejor las fuerzas de apriete. Además, estas "etapas" se utilizan para minimizar la protrusión del perno después de su instalación.
En la práctica, este tipo de perno supone varios problemas: por un lado, estos pernos son frágiles, pueden romperse durante el transporte o cuando son manipulados durante su instalación, y por otra parte, se reduce la superficie roscada por cuanto los surcos están fabricados en la porción roscada del perno. Por lo tanto, se deteriora la distribución de las fuerzas.
También se conocen otros conjuntos de pernos del documento EP 1376764, que tienen varias zonas de rotura controlada, sin ninguna pérdida de superficie roscada. Esto implica un conjunto de perno que comprende un cuerpo del perno que tiene una porción roscada en un extremo libre que sobresale de un vástago central que tiene una pluralidad de zonas de rotura controlada. En el extremo libre del vástago, se ha proporcionado una cabeza diseñada para ser capaz de cooperar con una herramienta giratoria de accionamiento para transmitir un movimiento giratorio al vástago del cuerpo del perno y, por consiguiente, a la porción roscada. Hay dispuesta una pluralidad de anillos roscados en torno al vástago central. Los anillos están inmovilizados contra un giro con respecto al vástago debido a su forma no circular y a la forma complementaria de los anillos. La rosca de los anillos está diseñada para combinarse con la porción roscada del cuerpo del perno y tienen un grosor de forma que las áreas de contacto entre dos anillos consecutivos se corresponden con una zona de rotura que se encuentra en el mismo nivel en el vástago.
Un problema importante de estos dos tipos de conjuntos de perno de rotura controlada se encuentra en el hecho de que las zonas de rotura deben ser diseñadas de forma que el par requerido para romper el perno es mayor alrededor de la cabeza del perno que alrededor de su extremo libre opuesto.
En otras palabras, los pernos deben estar dimensionados para romperse más fácilmente cuando tienen una escasa profundidad de instalación que cuando tienen una gran profundidad de instalación.
En la práctica, esto significa que si requiere ser apretado un elemento pequeño, el perno necesita ser roscado más profundamente que para un elemento grande. Por consiguiente, en el contexto de los dos documentos mencionados anteriormente, esto significa que los elementos pequeños son apretados más que los elementos grandes.
Por lo tanto, por ejemplo, en el campo del apriete de cables eléctricos en un conector, para cumplir con los estándares eléctricos y mecánicos, los pares de apriete para estos pernos estarán sobredimensionados necesariamente en algunas secciones debido a que el par de apriete para el cable con la mayor sección permisible para un conector dado será la de menor par de rotura para todo el perno. Por lo tanto, los pares de apriete para las secciones menores del cable serán mayores necesariamente, debido al diseño de estos pernos.
En estas circunstancias, a veces el par de apriete es tan alto en los cables de pequeña sección que puede ocurrir que un cable que tiene un diámetro pequeño pueda romperse incluso antes de que se rompa el perno.
Otro problema común a estas dos soluciones técnicas se encuentra en el hecho de que, cuando las zonas de rotura se encuentran cercanas entre sí, el diseñador debe proporcionar zonas de rotura de poco grosor, y que tienen por lo tanto un pequeño radio de curvatura en torno al diámetro más pequeño del surco que forma la zona de rotura.
En la práctica, se ha notado que los radios bajos de curvatura en torno a las zonas de rotura eran ubicaciones de grandes concentraciones de tensión y tenían como resultado una rotura menos estable. Por lo tanto, estas zonas de rotura tienen un gran intervalo de tolerancia del par de rotura. Con respecto al usuario, esto significa una diferencia en pares de rotura entre dos pernos idénticos para una aplicación idéntica.
El objetivo de la presente invención es obviar estas desventajas. Para ello, propone un conjunto de perno rompible de forma controlada, que comprende:
- - un cuerpo de perno que tiene, en un extremo libre, una porción roscada de la que sobresale un vástago central, y
- - una cabeza diseñada para ser capaz de cooperar con una herramienta giratoria de accionamiento, de forma que se transmita el movimiento giratorio al vástago del cuerpo del perno y, por consiguiente, a la porción roscada,
- - al menos un anillo diseñado para estar dispuesto en el vástago central y adecuado para asegurar la continuidad de la rosca macho con la porción roscada una vez se ha dispuesto en el vástago,
en el que el cuerpo del perno presenta una única zona de rotura controlada, que garantiza la unión del vástago y de la porción roscada, estando proporcionado el medio de inmovilización de giro en cada anillo y en la porción roscada para garantizar la inmovilización del giro de cada anillo con respecto a la porción roscada del cuerpo del perno.
Por lo tanto, conforme a la presente invención, la rotura siempre se produce en una única zona de rotura y, por lo tanto, con el mismo par predefinido sin importar la profundidad de instalación del conjunto de perno.
En la práctica, por ejemplo, en el contexto de un conector eléctrico, se apretarán por lo tanto cables de sección pequeña utilizando el mismo par que para cables de sección grande.
Además, se hará notar que los anillos permiten un uso completo de la rosca hembra en la que se enrosca el conjunto, y por lo tanto, una mejor distribución de las fuerzas de apriete, mientras que se limita la protrusión del conjunto de perno después de la rotura.
De forma ventajosa, se hará notar que el surco en la zona de rotura no pierde su superficie roscada. Además, se puede ver que el diseñado no está limitado geométricamente cuando dimensiona la zona de rotura, y puede proporcionar particularmente un radio relativamente grande de curvatura para la base del surco que forma la zona de rotura. Por lo tanto, como se ha mencionado anteriormente, se mejora el intervalo de tolerancia para el par de apriete hasta la rotura.
Además, se puede hacer notar que es prácticamente imposible...
Reivindicaciones:
1. Un conjunto (1) de perno rompible de forma controlada, que comprende:
caracterizado porque el cuerpo del perno presenta una única zona (14) de rotura controlada que garantiza la unión del vástago (12) y de la porción roscada (11), siendo proporcionados medios (13A, 13B, 22A, 22B) de inmovilización del giro en cada anillo y en la porción roscada (11) para garantizar la inmovilización del giro de cada anillo con respecto a la porción roscada (11) del cuerpo (10) del perno.
2. El conjunto de perno conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de inmovilización del giro son formas complementarias de tipo pestaña y rebaje proporcionadas en los bordes para garantizar una inmovilización del giro relativo de cada anillo con respecto a la porción roscada del cuerpo del perno.
3. El conjunto de perno conforme a la reivindicación 1, caracterizado porque los medios de inmovilización del giro son agujeros proporcionados en los bordes de cada anillo y de la porción roscada del cuerpo del perno, que cooperan en pares con al menos un pasador de inmovilización, para garantizar la inmovilización del giro relativo de cada anillo con respecto a la porción roscada del cuerpo del perno.
4. El conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la cabeza está diseñada para ser fijada al vástago.
5. El conjunto de perno conforme a la reivindicación 4, caracterizado porque la cabeza está encajada a presión sobre el vástago para actuar como un tope de desplazamiento para el al menos un anillo con respecto al vástago.
6. El conjunto de perno conforme a la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la cabeza está encajada, soldada o fijada con pasadores al vástago.
7. El conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 4 a 6, caracterizado porque el extremo libre del vástago está roscado y la cabeza es una tuerca diseñada para ser enroscada en dicho extremo libre del vástago.
8. El conjunto de perno conforme a una de las reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque se proporciona un collar en el vástago para limitar el desplazamiento de la cabeza cuando está encajada, en una posición en la que contribuye a asegurar una posición sin holgura de desplazamiento en el al menos un anillo con respecto a la porción roscada del cuerpo del perno.
9. El conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la cabeza está moldeada en el vástago una vez se ha dispuesto el al menos un anillo en el vástago.
10. El conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque se proporcionan los medios adecuados para cooperar con una herramienta giratoria de accionamiento en el cuerpo del perno de forma que se permite un desenroscamiento una vez se ha producido la rotura.
11. El uso de un conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, junto con un conector eléctrico para fijar conductores eléctricos.
12. El uso de un conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, para mantener cables eléctricos en abrazaderas de anclaje o colgantes.
13. Un procedimiento de fabricación para un conjunto de perno conforme a una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende las siguientes etapas:
- - fabricar un cuerpo de perno que presenta una porción roscada (11), un vástago (12), una zona (14) de rotura controlada garantizando la unión de dicha porción roscada y de dicho vástago, y medios (13A, 13B, 22A, 22B) de inmovilización del giro para un anillo (20),
- - fabricar un anillo (20) que presenta medios (13A, 13B, 22A, 22B) de inmovilización del giro complementarios a los proporcionados en el cuerpo del perno,
- - mecanizar una rosca macho en el anillo, de forma que se combina con la rosca del cuerpo del perno, una vez se ha encajado el anillo en el vástago,
- - encajar el anillo en el vástago,
- - instalar una cabeza giratoria de accionamiento en el vástago.
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