ELEMENTO DE FIJACION AUTOBLOQUEANTE.

Elemento de fijación autobloqueante, por ejemplo en forma de un tornillo (10) o de una tuerca (200),

cuya cara frontal (16) actuante en combinación con una pieza de trabajo presenta una cantidad de nervaduras (20) que discurren radialmente, en el que la cara frontal (16; 216) está ampliada por una brida (18; 218) que se extiende tanto en forma radial hacia fuera como en forma levemente diagonal hacia abajo hacia la pieza de trabajo, caracterizado porque en la zona radialmente externa de la brida (18; 218) están dispuestas nervaduras (22) adicionales entre las nervaduras (20) que discurren sobre toda la cara frontal (16; 216)

Elemento de fijación autobloqueante.

El presente invento trata de un elemento de fijación autobloqueante, por ejemplo en forma de un tornillo o una tuerca, cuya cara frontal, que actúa en combinación con una pieza de trabajo, presenta una cantidad de nervaduras que discurren radialmente. Tales elementos de fijación autobloqueantes ya son conocidos desde hace mucho, por ejemplo, de la DE 25 56 985 C2 que representa el estado de la técnica en lo que respecta a ello, y básicamente han demostrado ser una buena solución. Pero con el correr del tiempo se han mostrado los siguientes problemas en la práctica que se subsanan con el presente invento:

- el efecto de autobloqueo de esos elementos de fijación sólo está asegurado cuando existe una precarga. Si esta precarga por ejemplo, se pierde por asentarse la unión, el efecto de autobloqueo desaparece y ya no puede descartarse que la unión se suelte en forma espontánea;

- el diseño de esos elementos de fijación requiere una mejora técnica si por motivos de la aplicación debe atornillárselos sobre un material blando que no puede "laminarse" (= endurecerse por conformado en frío). Particularmente en el caso de la unión de piezas de trabajo de aluminio, el par de apriete pasa a ser entonces extremadamente alto.

Según el estado de la técnica de la US 5,779,417A, los problemas mencionados anteriormente se solucionan por medio de un elemento de fijación, que presenta una cara frontal ensanchada por medio de una brida, que se extiende tanto radialmente hacia fuera como levemente en diagonal hacia abajo en dirección a la pieza de trabajo. Esa brida actúa como un muelle de hojas y asegura con ello que esté dada una precarga suficiente aun cuando la unión se haya asentado. La pérdida de la precarga puede, por consiguiente, compensarse en su mayor parte por medio de la elasticidad de la brida que está orientada hacia fuera y levemente en diagonal hacia la pieza de trabajo.

Partiendo de ese estado de la técnica, el objetivo del invento presente es por ello reducir en el caso de precargas elevadas la presión superficial del elemento de fijación sobre la pieza de trabajo que actúa en combinación con ello.

Según el invento, este objetivo se consigue, porque en la zona externa de la brida se prevé nervaduras adicionales.

El mejor efecto se consigue cuando una nervadura adicional está dispuesta en cada caso entre las nervaduras que discurren sobre toda la cara frontal.

Por medio de esta mayor cantidad de nervaduras en la zona externa puede alcanzarse un par de aflojamiento más elevado y con ello un autobloqueo mejorado.

Los bloqueos de asiento empleados en el pasado tenían una fuerza insuficiente de muelle. Para la utilización con elementos de fijación de alta resistencia no son apropiados. Es por ello que las normas de esos bloqueos de asiento (p. ej.: DIN 128, DIN 137, DIN 6904, DIN 6905, DIN 6907, DIN 6797, DIN 6798) se retiraron hace aprox. 2 años.

La fuerza de asiento de las piezas descritas aquí es notablemente más elevada y también puede compensar considerablemente valores de asiento de elementos de unión de alta resistencia.

Una desventaja de las nervaduras de bloqueo descritas en la patente DE 25 56 985 C2 son elevados pares de montaje sobre materiales blandos. Especialmente el aluminio y las aleaciones de aluminio han ganado en importancia en la forma de construcción ligera practicada hoy en día. Estos materiales de apoyo no pueden bruñirse por rodillo con la geometría de nervaduras usual hasta ahora. Como consecuencia de las elevadas precargas, la presión superficial específica es demasiado elevada. En las nervaduras de bloqueo diseñadas más pequeñas e incrementadas en su cantidad se obtiene notablemente más longitud de nervadura como porción portante, por lo cual se reduce la presión superficial en el apoyo. Asimismo, la cantidad de nervaduras más grande en la zona externa de apoyo tiene un efecto favorable sobre el comportamiento de montaje y de bloqueo.

Preferentemente es posible cargar una fuerza elástica adicional sobre las nervaduras autobloqueantes por medio del efecto de muelle de una brida que esté abombada adicionalmente.

Los problemas mencionados anteriormente también pueden solucionarse según el estado de la técnica de la DE 20 2005 018 835 U1 porque en lugar de una modificación en el tornillo o la tuerca, se utiliza una correspondiente arandela, para el autobloqueo de elementos de fijación a una pieza de trabajo, en la que al menos una cara frontal de la arandela está provista de nervaduras que discurren radialmente, estando la arandela abombada diagonalmente hacia fuera, en dirección a la pieza de trabajo.

También aquí en el presente estado actual de la técnica está el objetivo de reducir la presión superficial de la arandela sobre la pieza de trabajo que actúa en combinación con ello en el caso de precargas elevadas y con ello de continuar mejorando el efecto de bloqueo.

Según el invento, este objetivo también se consigue aquí porque en la arandela se prevén nervaduras adicionales en la zona externa de brida.

También aquí se logra el mejor efecto si en cada caso está dispuesta una nervadura adicional entre las nervaduras que discurren sobre toda la cara frontal. Por medio de esa mayor cantidad de nervaduras en la zona externa también puede lograrse aquí un par más elevado de aflojamiento y con ello un mejor autobloqueo.

Además, las nervaduras de bloqueo según DE 25 56 985 C2 presentan la desventaja de que en la fijación de piezas de trabajo hechas de materiales blandos es necesario un par de apriete muy elevado. Especialmente el aluminio y las aleaciones de aluminio se utilizan hoy en día en forma muy difundida en los diseños exigidos de construcción ligera. Sin embargo, esos materiales no pueden endurecerse óptimamente por conformado en frío mediante la geometría de las nervaduras conocida en el estado de la técnica, como es ello en el caso del acero. Por este motivo se hacen necesarios pares de apriete muy elevados y de este modo los elementos de fijación pueden precargarse demasiado reducidamente. Según el invento, por la brida y la cantidad de nervaduras más grande se pone a disposición una longitud de las nervaduras que es sustancialmente más grande y de este modo la superficie de contacto se amplía en forma notable. Aparte de ello, el efecto de bloqueo está ampliado por el diámetro más grande de la brida debido al efecto de palanca. La ventaja más importante de la nueva solución es la forma del elemento de unión, la cual es elástica y compensadora de valores de asiento entre los componentes tensionados, preferentemente en combinación con el efecto de bloqueo por medio de la nueva geometría de nervaduras.

La geometría de nervaduras y la disposición de nervaduras especiales posibilita un comportamiento mejorado de apriete sobre contraapoyos de baja resistencia.

El apoyo cóncavo tiene como efecto una superficie de apoyo comparativamente grande durante el proceso de apriete con precarga que aún es reducida, la cual continúa incrementándose con pretensión creciente. Asimismo, en el caso de valores de asiento más grandes se mantiene una gran superficie de apoyo en la unión. Este efecto se continúa mejorando porque las nervaduras adicionales en la zona externa de la brida surten efecto. Por la cantidad de nervaduras ampliada de tal manera se mejora aun más el efecto de autobloqueo.

El presente invento se explicará a continuación en detalle en base a los ejemplos de fabricación representados en el dibujo adjunto. Se muestran:

la figura 1, un elemento de fijación autobloqueante según el invento en forma de tornillo, de costado, estando la brida representada parcialmente seccionada,

la figura 2, el elemento de fijación de la figura 1 desde abajo, es decir, visto desde la pieza de trabajo,

la figura 3, otro elemento de fijación autobloqueante según el invento, en forma de tornillo, de costado, estando representada la cabeza parcialmente seccionada,

la figura 4, el detalle X de la figura 3,

la figura 5, una arandela según el invento, de costado, parcialmente seccionada,

la figura 6, la arandela de la figura 5, vista desde el lado de la pieza de trabajo, y

la figura 7, otro elemento de fijación autobloqueante en forma de tuerca, de costado, estando la tuerca representada parcialmente seccionada.

La figura 1 muestra de costado un elemento de fijación 10 autobloqueante según el...

1. Elemento de fijación autobloqueante, por ejemplo en forma de un tornillo (10) o de una tuerca (200), cuya cara frontal (16) actuante en combinación con una pieza de trabajo presenta una cantidad de nervaduras (20) que discurren radialmente, en el que la cara frontal (16; 216) está ampliada por una brida (18; 218) que se extiende tanto en forma radial hacia fuera como en forma levemente diagonal hacia abajo hacia la pieza de trabajo, caracterizado porque en la zona radialmente externa de la brida (18; 218) están dispuestas nervaduras (22) adicionales entre las nervaduras (20) que discurren sobre toda la cara frontal (16; 216).

2. Elemento de fijación autobloqueante, según la reivindicación 1, caracterizado porque en cada espacio intermedio entre las nervaduras (20), que discurren sobre toda la cara frontal (16; 216), está dispuesta en cada caso una nervadura (22) adicional.

3. Elemento de fijación autobloqueante, según las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque las nervaduras adicionales (22) tienen aproximadamente la mitad de la longitud de las nervaduras (20) que discurren sobre toda la cara frontal (16; 216).

4. Arandela (100), para el autobloqueo de elementos de fijación a una pieza de trabajo, en la que al menos una cara frontal de la arandela (100) está provista de nervaduras (20), que discurren radialmente, está abombada hacia fuera en dirección a la pieza de trabajo, caracterizada porque en la zona radialmente externa de la arandela (100) están dispuestas nervaduras (22) adicionales entre las nervaduras (20) que discurren sobre toda la cara frontal.

5. Arandela, según la reivindicación 4, caracterizada porque en cada espacio intermedio entre las nervaduras (20), que discurren sobre toda la cara frontal, está dispuesta en cada caso una nervadura (22) adicional.

6. Arandela, según las reivindicaciones 4 ó 5, caracterizada porque las nervaduras (22) adicionales tienen aproximadamente la mitad de la longitud de las nervaduras (20) que discurren sobre toda la cara frontal.